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圆形横截面扑翼的渐近理论。 (英语) Zbl 1501.76099号

摘要:本文致力于研究圆形横截面扑翼在粘性不可压缩流体中进行平移旋转振荡的推进运动。为了描述机翼绕流,求解了非定常Navier-Stokes方程。利用小振幅振动的渐近展开法,在前两项中构造了问题的解析解。结果表明,平移和旋转振动的时间谐波的非线性相互作用导致二次流(稳定流),使机翼沿垂直于平移振动轴的方向移动。对于巡航运动,当作用在机翼上的平均水动力等于零时,发现了平均速度与无量纲振荡参数的关系。结果表明,对于相对较大的旋转角,扑翼的巡航速度可以与平动振动的速度振幅一样高。利用直接数值模拟研究了渐近理论的适用范围。数值数据表明,该理论很好地描述了机翼在大范围无量纲振幅、频率和旋转角度下的流动。总之,对推进系统的效率进行了评估。结果表明,就相对能耗而言,圆柱形扑翼可归因于雷诺数范围内最有效的推进器。

MSC公司:

76Z10号 水和空气中的生物推进
76D05型 不可压缩粘性流体的Navier-Stokes方程
76M45型 渐近方法,奇异摄动在流体力学问题中的应用
74英尺10英寸 流固相互作用(包括气动和水弹性、孔隙度等)

软件:

开放式泡沫
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全文: 内政部

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