昆虫翅平面形状和展弦比对其气动性能的影响

摘要：

应用计算流体力学的方法研究昆虫翅膀平面形状和展弦比对其拍动运动时气动力的影响．选取了10种具有代表性的平面形状和展弦比差别较大的昆虫翅膀作为研究对象．这10种昆虫分别是果蝇、大蚊、蜂蝇、食蚜蝇、瓢虫、熊蜂、蜜蜂、草蜻蛉（前翅）、鹰蛾和蜻蜓（前翅）．研究结果表明：翅膀面积的二阶矩折合半径越大其气动力越大，当使用翅膀面积的二阶矩折合半径处的速度作为参考速度时，翅膀平面形状对无量纲气动力的影响很小．当翅膀展弦比有较大变化（从2．8增大到5．5）时，气动力系数只有很小的变化．流动的三维效应减弱和部分前缘涡（LEV，Leading-Edge Vortices）的脱落，这两种效果相互抵消，导致气动力系数变化不大．

关键词：昆虫飞行、翅膀拍动、气动力、翅膀形状

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分类号：V211.3(基础理论及试验)

资助基金：国家自然科学基金;高等学校学科创新引智计划计划

在线出版日期：2012-04-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：1359-1364,1371