扑翼前飞时蜻蜒翅膀褶皱幅度的气动效应

摘要：

蜻蜓飞行能力出众,气动性能优于人工扑翼飞行器.其翅膀具有复杂而独特的褶皱形貌,与经典翼型有着显著区别.为了探究蜻蜓翅膀褶皱结构对蜻蜒扑翼气动性能的影响,本文首先基于蜻蜒翅膀横截面的几何形貌,设计了褶皱幅度从0(平板)到标准蜻蜓翼剖面渐变的8个翼型.继而采用混合网格和动网格技术,利用Fluent软件分别计算了各翼型在蜻蜒扑翼前飞模式下的升力系数和推力系数.最终比较了各翼型的时均气动力参数及气动力参数曲线,并对扑翼周期中各翼型气动力差异产生的主要阶段进行了分析.结果表明,由于特定扑翼阶段的气动表现,合理设计的褶皱翼型相较于平板能够提高升力和推力.在扑翼机翼型的优化设计中,褶皱幅度可作为一个重要参数.

关键词：蜻蜓、褶皱结构、扑翼、前飞、计算流体力学

所属期刊栏目：38

分类号：V211(基础理论及试验)

资助基金：国家自然科学基金11102138

在线出版日期：2017-07-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：231-241