罗兰·利贝（Roland J.Liebe）。（编辑） 自然界中的流动现象。第二卷：灵感、学习和应用。献给Wolfgang Liebe教授。 （英文） Zbl 1132.76004号 设计与自然8。南汉普顿：威特出版社（ISBN 978-1-84564-095-8/hbk；1-84564-099-3/set；978-1-84664-262-4/电子书）。第二十四，373-766页。（2007年）。 第二卷题为“灵感、学习和应用”，包含三章。第一篇：“在工程、自然和医学中的应用”涵盖以下主题：基于柔性翼的微型飞行器、摆动翼微型飞行器、形状自适应机翼、低雷诺数下的非定常机翼特性、鸟和飞机机翼上的自动襟翼、，海豚和其他柔顺表面的流体动力学，自然和工程中的沟槽减阻，传热强化技术及其在涡轮机械中的应用，以及血液流动中的流动分离。因此，本文介绍了为微型飞行器建立基于柔性机翼技术的MAV（基本概念、新型制造方法、空气动力学研究、飞行试验数据）的最新研究和发展，从教育角度来看，将原创研究与学生直接参与相结合的绝佳机会。还描述了两种已经达到飞行状态的扑翼微型飞行器：仿生微型蝙蝠和仿生固定/扑翼微型飞机，这两种飞行器的发展仍需要在低雷诺数空气动力学领域进行实验和计算工作，以优化未来的设计。其中一个对自适应翼型问题的概念和历史背景进行了广泛的了解，并概述了该主题的实际研究立场。解决了一些关键方面，如变形能力、承载能力和低重量的主要要求之间的冲突，以及具有可变弯度的翼型和用于形状控制的柔顺系统的优化。另一个主题涉及非定常空气动力学：弯扭颤振、动态失速、叶片涡相互作用和脉冲启动。从观察到鸟类在着陆进场和在非常湍急的空气中飞行时，翅膀上侧的覆盖羽毛往往会弹出入手，详细分析了鸟类羽毛控制分离的机理。本章还介绍了柔顺壁的流体力学及其对海豚表皮可能的层流和湍流抑制特性的影响。随后讨论了柔顺壁的流体动力学，包括水弹性不稳定性以及壁柔顺性对层流湍流过渡和完全湍流的影响。本章详细介绍了使用与自然界中出现的蒙皮结构有关的特性的表面以及在远程商用飞机上的应用，包括减阻对飞机运营成本的影响，来减少湍流边界层流动的壁面摩擦。第一章还概述了用于强化传热的不同方法，展示了在叶轮机械设计和性质、血液流动中的流动分离问题及其主要影响方面的一些可能应用。第二章“非定常流在工程和自然中应用的数值方法”重点介绍了定常/非定常空气动力学、作为准静态领域推进器的振荡水翼、悬停动力学的Navier-Stokes计算、非定常、边界层转捩、，悬停中昆虫般扑翼的空气动力学模型。因此，我们介绍了传统翼型在低速流动中遇到的主要流动特征：NACA 0012翼型在零、中等和近失速迎角下的稳定流动，以及翼型迎角突变或翼型振荡引起的非定常流动现象。本章还分析了用作推进器的准稳态振荡液压机翼（在每个半周期内稳定运行），类似于螺旋桨，以及众所周知的经典机翼理论。文中还详细介绍了为成功实现实验室悬停旋涡动力学和推力结果的首次Navier-Stokes验证而选择的建模和数值方法的要点。提出了改进的远场涡度边界条件，并给出了悬停射流方向的初步结果。本章还介绍了边界层研究的最新进展，包括非定常边界层转捩模型及其验证，以及基于通用非定常间歇函数的新边界层转场模型。通过对实验结果的分析以及与模型预测结果的比较，验证了模型的有效性及其准确预测非定常边界层转捩的能力。详细介绍了一种计算昆虫式扑翼高度非定常升力的解析模块化模型，并在MATLAB中实现。该模型是根据迪金森（Dickinson）机器人苍蝇（Robofly）的实验数据进行测试的，从中可以得出结论，预测的平均循环升力在测量值的7.8%以内。虽然该模型基于一些简化，以在非迭代代码中体现该模型，但升力的时间演化已被很好地捕获。最后一章“非定常流动在工程和自然中应用的实验方法”涵盖了以下主题：基于现代图像的实验方法在流体动力学中的应用、非定常翼型实验、鸟类飞行的涡旋尾迹、动物产生的流动的光照、，以及温度和压力敏感涂层。结果表明，基于图像的测量技术可以对复杂非定常流场中的气动现象提供新的见解。数据的质量将使未来能够与数值计算结果进行详细比较。为应用于“工业”感兴趣的对象而开发的大多数基于图像的技术已经应用于自然界中的流，或者可以很容易地应用，因为它们是非侵入的。本章介绍了阐明动态失速现象和扑动翼型产生推力的实验，以及快速俯仰翼型和振荡翼型产生的旋涡的流动可视化。本章还详细介绍了两种非常重要的非定常气动效应，即克莱默效应和卡兹迈尔效应。总结了一些关键的发展，特别是旋涡尾迹模型和自由飞行鸟类真实尾迹的实验数据。本文还概述了用于分析动物生成流的数字粒子图像测速（DPIV）技术，重点介绍了对活体动物进行DPFV所需的特定调节，并举例说明。所讨论章节的最后一部分是热致变色液晶，它能够可视化温度和压力敏感涂料，其压力测量的基本原理基于发光体中的光致发光过程。审核人：R.Militaru（克雷奥瓦） 引用于1审查 MSC公司： 2006年6月 与流体力学有关的会议记录、会议、收藏等 76G25型 一般空气动力学和亚音速流动 76B10型 射流和空腔、空化、自由流线理论、进水问题、翼型和水翼理论、晃动 76Z10号 水和空气中的生物推进 00B15号机组 杂项特定利益物品的收集 关键词：流动分离;减阻;传热;形状自适应机翼;敏感涂层;柔性翼微型飞行器 传记参考： W.列贝。 引文：Zbl 1132.76003号 软件：DPIV公司;Matlab公司 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit｛R.J.Liebe｝（编辑），《自然界中的流动现象》。第二卷：灵感、学习和应用。献给Wolfgang Liebe教授。南汉普顿：威特出版社（2007；Zbl 1132.76004）