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基于面元法的拍动翼水动力性能计算
| 论文题名： | 基于面元法的拍动翼水动力性能计算 |
| 关键词： | 拍动翼;水动力性能;面元法;水下机器人;仿生水翼 |
| 摘要： | 拍动翼推进通过仿生水翼的使用，以类似鱼类或水生动物游动的方式实现水下机器人的推进和操纵，与传统的螺旋桨推进器相比，拍动翼推进可为水下机器人提供良好的操纵能力并具有较高的效率。目前，国内外学者对拍动翼的研究多集中在水动力性能分析与流场模拟方面，研究对象多为矩形翼或梯形翼，且对做拍、转耦合运动的三维拍动翼的效率计算还不够准确。本文依据海龟鳍状肢的真实形状建立拍动翼的几何模型，结合理论力学的基本理论，运用刚体绕定点运动的相关知识，提出做拍、转耦合运动的三维拍动翼的效率计算方法。以基于速度势的面元法为理论基础，编制相应计算程序，计算了一梯形翼和一矩形翼的平均推力系数和效率，并将计算结果与梯形翼的实验结果或矩形翼的Fluent数值模拟计算值进行比较分析，研究表明本文方法适用于做拍、转耦合运动的三维拍动翼的水动力性能计算。在此基础上，系统地分析了从拍动中心到翼根处的距离、相位差、转动幅度、来流速度、运动频率、拍动幅度等参数对拍动翼的水动力系数及效率的影响。 |
| 作者： | 李宁宇 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 苏玉民 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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