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串列双拍动翼流场结构与水动力特性研究
| 论文题名： | 串列双拍动翼流场结构与水动力特性研究 |
| 关键词： | 水下航向器;串列双拍动翼;流场结构;水动力特性 |
| 摘要： | 近些年来，海洋资源的勘探与利用逐渐得到了世界各国的高度重视，水下航向器作为探索海洋的重要工具被广泛地应用于军用和民用领域。然而，使用传统螺旋桨作为推进器的航行器不仅转弯半径过大，而且高速旋转的螺旋桨表面会由于发生空化和空蚀导致推进效率降低。自然界中的鱼类游动有着快速、灵活和高效等优点，而且依靠摆动尾巴游动的鱼类在进行编队运动时也可以为队伍中的个体降低阻力，因而对鱼类游动机理的探索一直都是流体力学的研究热点。串列拍动翼作为对鱼类编队游动问题的合理简化模型，对其进行研究可为推动新型高效推进装置的研发提供参考依据。 针对拍动翼的运动特点，分别对进行纯升沉运动和纯俯仰运动的串列双拍动翼建立了两种运动学模型，推导了在相应形式下的推进效率评估公式。基于重叠网格技术对均匀来流中的串列双拍动翼进行了数值仿真，结合现有文献数据验证了数值计算模型的有效性，并在此基础上分别对两种运动模式下的串列双拍动翼开展了数值模拟。 研究了串列双拍动翼与单独拍动翼在流场结构与水动力特性方面的差别，分析了纵向间距、横向间距和相位差对上下游拍动翼之间涡系干扰的影响，给出了这些参数的变化对流场结构造成的差异。研究了串列双拍动翼的推力系数时历曲线，结合对流场结构的分析，给出了水动力特性变化的相应原因，获得了不同布置参数对推进效能的影响。 |
| 作者： | 李港辉 |
| 专业： | 力学 |
| 导师： | 王聪 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工业大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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