兵器装备工程学报

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稿件标题: 基于CFD仿真的扑动模式对扑翼气动性能影响研究
稿件作者: 李战东1,龚昌全1,王巍1,陶建国2
DOI: 10.11809/bqzbgcxb2023.01.009
科学编辑: 程浩 博士(北京航空航天大学讲师)
栏目名称: 装备理论与装备技术
关键词: 扑动模式;计算流体力学;三维扑翼;涡结构;气动性能
文章摘要: 为了研究扑翼运动模式对气动性能的影响,基于CFD软件建立了一种多自由度扑翼气动性能计算模型。首先,结合翅翼的仿生外形建立了三维仿生扑翼模型,通过编写用户自定义函数(UDF)定义了翅翼的多自由度扑翼气动函数,在此基础上,运用CFD软件对不同自由度运动模式下翅翼的升力和推力系数进行计算;最后,结合翅翼表面的压力云图和涡结构变化揭示了运动模式对三维扑翼的气动力影响特征。结果表明:在扑翼迎风水平前飞时,扭转运动加快了翅翼尾缘涡的脱落进程,增强了尾缘涡的的强度,使扑翼的升力在数值上提升了0.25倍,推力系数则提升了4.69倍;水平挥摆运动会进一步增大尾缘涡的强度和形状,显著提高了扑翼的推力性能,并且当水平运动频率调控参数k=2时,扑翼的升力和推力性能会得到进一步提高。
稿件基金: 航空科学基金项目(2020Z006054002);辽宁省教育厅基金项目(JYT2019024,JYT2019026)
引用本文格式: 李战东,龚昌全,王巍,等.基于CFD仿真的扑动模式对扑翼气动性能影响研究[J].兵器装备工程学报,2023,44(01):59-65.
LI Zhandong, GONG Changquan, WANG Wei, et al.Research on the influence of flapping mode on aerodynamic performance of flapping wings based on CFD simulation[J].Journal of Ordnance Equipment Engineering,2023,44(01):59-65.
刊期名称: 2023年01期
出版时间: 2023年1月
上线时间: 2023年1月28日
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