原文传递
基于Weis-Fogh效应的摆动翼水动力性能研究
| 论文题名： | 基于Weis-Fogh效应的摆动翼水动力性能研究 |
| 关键词： | WF水翼;船用仿生推进器;Weis-Fogh机构;水动力性能 |
| 摘要： | 近年来，随着仿生学的发展和应用成为热点问题，船用仿生推进器受到越来越多的研究和关注，对于推进器的仿生也不再局限于对水中生物的游动方式和躯体构造上的模仿，也将研究的目光投向了有翼昆虫类的飞行原理上。Weis-Fogh机构就是一种模拟昆虫飞行并可以应用于船舶推进器的仿生机构。该机构的升力机理与螺旋桨不同，由于其可瞬间获得高升力的机理和良好的机动性而引起了广泛的关注。因此，对Weis-Fogh机构进行理论研究，分析其流体动力特性，对新型仿生推进器的开发和应用具有重要意义。 本文设计了一种仿 Weis-Fogh机构的推进装置——WF水翼，以摆动机翼和挡板组成。利用CFD方法计算它的水动力性能并进行分析。 首先，利用Gambit软件建立WF水翼的物理模型，使用NACA0012作为摆动翼的翼型，采用结构和非结构网格两种形式对计算流域进行划分。采用动网格技术，利用Fluent软件对模型进行计算，分析其水动力性能，包括WF水翼周围的压力分布和尾涡情况。分析各运动参数对WF水翼推进性能的影响。同时验证计算方法的可行性。 其次，对相同运动规律的普通摆动翼进行数值模拟，并与WF水翼的推进性能作对比分析。通过对 WF水翼和无挡板的摆动翼的流场压力图及涡量图的分析，确定WF水翼在运动过程中确实存在一种类似Weis-Fogh机构的效应，并分析其对WF水翼推进性能的影响。 最后，数值模拟船后双WF水翼对摆时的流场情况，计算水动力性能并与无船时进行对比，分析有船和无船时的压力分布和尾涡情况，确定在双水翼对摆时类Weis-Fogh效应对推进性能产生了有利影响。 |
| 作者： | 孙首阳 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 于凯;刘铁中 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
