昆蟲柔性翅的升力產(chǎn)生機(jī)理研究.pdf

1、本研究在剛性翅的研究基礎(chǔ)上，采用一種二維有限體積任意拉格朗日歐拉方法（ALE）流體求解器，針對(duì)昆蟲柔性翅在懸停飛行情況下進(jìn)行數(shù)值模擬。通過給定懸停飛行過程中翼型變形時(shí)參數(shù)，包括變形幅度以及攻角等。分析了不同翼形，變形方式和變形幅度對(duì)昆蟲懸停飛行時(shí)氣動(dòng)力特性的影響。針對(duì)前緣渦（LEV）和尾緣渦（TEV）的產(chǎn)生和發(fā)展過程，探索柔性翅情況下的升力機(jī)理與剛性翅情況下的升力機(jī)理的不同。同時(shí)，研究了不同變形模型下的升力系數(shù)（Cl），阻力系數(shù)（Cd）

2、，品質(zhì)因數(shù)（M）和在懸停飛行狀態(tài)下的能耗。對(duì)于全變形翼形模型，研究結(jié)果表明，當(dāng)變形幅值為0.1倍弦長(zhǎng)時(shí)，從能耗角度來說是一個(gè)最優(yōu)方案；對(duì)于部分變形模型，結(jié)果表明，隨著變形幅度的增大，升力系數(shù)以及阻力系數(shù)都隨之減小，這說明在這種變形對(duì)于升力的產(chǎn)生是不利的，尾部攻角的改變對(duì)渦量以及流體的傳輸有著非常大的影響；對(duì)于鉸接變形模型，研究結(jié)果表明，尾緣攻角對(duì)前緣渦和尾緣渦的產(chǎn)生和發(fā)展有著非常重要的作用，尾緣的傾斜影響著前緣渦和尾緣渦的強(qiáng)度和整個(gè)渦脫