褶皱幅度对仿生翼型滑翔气动特性的影响

摘要：

蜻蜓翅膀具有独特的褶皱状形貌.研究者们致力于利用仿生学原理,设计在低雷诺数条件下具有更优气动性能的褶皱翼型.本文采用计算流体力学方法,求解二维不可压Navier-Stokes方程组,探讨了四种翼型(平板翼型、流线翼型、小幅度褶皱翼型和大幅度褶皱翼型)的气动表现.在低雷诺数条件下得到以下结果:(1)较小幅度的褶皱结构有利于增加升力和减小阻力;(2)雷诺数变化时褶皱翼型的升力系数呈非线性变化,在特定雷诺数区间,幅度相近的褶皱翼型会发生相对气动优势的转变;(3)褶皱结构内的回流区通过减小粘性阻力,使得翼型总阻力下降;(4)翼型前缘的极小区域会产生脉冲高升力,对升力表现产生较大影响.这些结果表明,调整褶皱幅度是实现褶皱翼型气动优化的有效方案.

关键词：蜻蜓翅膀、褶皱翼型、幅度、低雷诺数、计算流体力学

所属期刊栏目：39

分类号：O35;V211;Q66(流体力学)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2018-06-06（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：22-32