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多孔翼型的非定常空气动力学。 (英语) 兹比尔1461.76320

小结:通过将多孔介质的材料特性嵌入线性化边界条件,我们将非定常薄翼型理论扩展到具有广义弦向孔隙率分布的翼型。将Plemelj公式应用于由此产生的边值问题,得到了一个不允许解析解的奇异Fredholm-Volterra积分方程。我们通过用适当的基函数展开边界涡度分布,发展了一个数值求解方案。前缘和后缘的渐近分析表明,合适的基函数是加权雅可比多项式,其参数与孔隙度分布有关。与切比雪夫基函数的标准选择不同,雅可比多项式基可以准确快速地构造数值格式,而切比雪夫基函数被证明不适用于多孔翼型。介绍了数值求解方案在不连续孔隙度剖面、准静态问题以及循环和非循环贡献分离中的应用。对奇异Fredholm-Volterra积分方程的进一步渐近分析证实了数值格式,并以标度律的形式阐明了小或大折减频率的非定常解的行为。在低频下,多孔介质阻力占主导地位,而在高频下,在后缘附近形成一个渐进的内部区域,多孔介质的有效质量占主导地位。对经典Theodorsen函数和Sears函数进行了数值计算,这些频域函数的傅里叶变换反演分别对瞬态翼型运动或阵风遭遇的Wagner函数和Küssner函数进行了多孔扩展。本分析及其基础数值框架的结果旨在利用孔隙度对设计策略进行非定常气动评估,对非定常阵风抑制、降噪翼型设计和生物激励飞行具有指导意义。

MSC公司:

76G25型 一般空气动力学和亚音速流动
74层10 流固相互作用(包括气动和水弹性、孔隙度等)
2005年第76季度 水力和气动声学
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