汪超
- 作品数：9 被引量：23H指数：3
- 供职机构：哈尔滨工业大学深圳研究生院更多>>
- 发文基金：深圳市科技计划项目国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术电子电信更多>>
- 折展扑翼气动特性分析
- <正>折展运动是自然界中鸟类在飞行时翅膀特有的运动方式,这种特殊的翅膀运动方式必定对鸟类的飞行产生重大影响。首先基于对鸟类飞行的观测实验建立折展扑翼运动轨迹的数学模型,然后采用数值计算的方法,研究折展运动对扑翼气动特性产...
- 朱建阳周超英汪超纪文英
- 文献传递
- 翼型厚度和弯度对前飞扑翼气动性能的影响被引量：3
- 2018年
- 扑翼飞行器是一种模仿鸟类和昆虫飞行方式的新型飞行器.翼型参数设计对提高扑翼飞行器性能至关重要,为研究扑翼翼型厚度和翼型弯度对前飞扑翼气动性能的影响,基于自然界中飞行生物的实验观测结果建立了前飞扑翼气动特性计算模型,针对不同厚度和弯度的NACA系列标准翼型,采用计算流体力学方法求解二维不可压缩非定常Navier-Stokes方程,基于有限体积法并结合动态网格技术,分析了低雷诺数条件下对应不同来流速度的刚性前飞扑翼气动力、能耗、气动效率以及周围流场结构随翼型厚度和弯度的变化规律.结果表明,不同来流速度条件下扑翼推力和能耗均随翼型厚度的增大而逐渐减小,随着翼型厚度的增大,扑翼推进效率最大降幅达15.9%;翼型厚度的增加,降低了前缘涡强度并延迟了前缘涡的脱落.翼型弯度可以改变翼型的有效气动攻角,翼型弯度的增加可以显著提高翼型升力和升举效率,并促使尾流中心线向右下方倾斜;正向弯度扑翼在下扑行程能产生更大的升力,而负向弯度扑翼则在上挥行程中产生了更大的推力.
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- 关键词：扑翼前飞气动性能
- 折展扑翼气动特性分析
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- 大型双层叶片垂直轴风机气动特性的数值研究
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- 微型仿生扑翼机控制器设计被引量：2
- 2018年
- 针对微型仿生扑翼机载重量较小的特点,设计了一款微型扑翼机控制器。文章设计制作了扑翼机控制器的硬件电路,采用STM32F103T8U6作为主处理器,并设有陀螺仪、加速度计和磁力计。在此基础上将传感器的数据进行融合,采用基于四元数互补滤波的姿态解算方法求解出扑翼机的姿态角,以实际姿态角与目标姿态角的差值作为PD控制器的输入,输出量作为舵机控制量,提高扑翼机的飞行稳定性。文中所设计的控制器具有重量轻、尺寸小、与扑翼机契合度高的特点。
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- 关键词：控制器姿态解算
- 仿蜻蜓扑翼飞行器翅翼结构力学特性研究进展被引量：2
- 2018年
- 总结了近年来蜻蜓翅翼和仿蜻蜓扑翼飞行器翅翼力学特性的研究进展,就蜻蜓翅翼形态结构与材料属性、翅翼结构力学特性、翅翼结构气动特性等方面进行了概述。根据近年发展现状,提出了关于该领域未来重点研究方向:翅翼形态结构方面,用更先进的观察仪器探究翅翼的细节特征;翅翼强度计算时,采用不同的材料属性以满足当前仿生翅翼材料的多样性;且在数值模拟计算中,计算模型需要趋于翅翼真实情况;并模拟出此前因受计算量限制而无法在计算模型中体现的翅翼细节;翅翼褶皱对翅翼结构力学特征的影响研究较少,相关领域亟待完善;此外本研究领域整体实验验证发展与数值计算相比还有一定差距,实验验证有待补足。
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- 关键词：微型飞行器扑翼结构特性
- 一种基于函数控制的动态网格方法
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- 柔性扑翼气动性能的数值研究被引量：6
- 2013年
- 国内外对扑翼飞行的气动特性进行了大量研究,这些研究大多基于简谐扑动的刚性翼,然而大量观察发现鸟或昆虫飞行时,翅膀存在明显的柔性变形,这种变形对其气动性能具有显著的影响。该文针对一简化的二维柔性扑翼模型,采用数值求解N-S方程并耦合扑翼柔性变形方程的计算方法,研究了扑翼柔性变形对其气动性能的影响。结果显示扑翼的柔性变形改变了扑翼周围的涡结构,从而影响扑翼的气动性能;适当的柔性变形能延迟前缘涡的脱落,从而有效地改善扑翼的推进效率,但同时减弱了扑翼在低雷诺数环境中产生高升力的尾迹捕捉机制。
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- 关键词：气动性能前缘涡
- 蜻蜓非对称扑动时的气动特性被引量：10
- 2017年
- 蜻蜓等昆虫作为飞行领域的佼佼者具有优异的机动性能,然而基于仿生学研制的微型扑翼飞行器在机动性能方面却远不如昆虫。为研究昆虫机动飞行时的气动特性,采用有限体积法(FVM)对蜻蜓左右两侧翅膀非对称扑动时的三维气动力及力矩进行了数值计算,并对不同扑动幅值下蜻蜓的整体气动性能以及每一个翅膀的气动性能、压力分布及流场结构进行了系统分析。结果表明:仅需增加某侧两翅的扑动幅值即可实现向另一侧的机动飞行;相比后翅,扑动幅值对前翅的升推力、滚转及偏航力矩影响较大,而对侧向力的影响较小;扑动幅值对翅膀的瞬时阻力、侧向力、偏航及俯仰力矩在整个扑动周期内均产生了明显影响,而对瞬时升力和滚转力矩的影响则集中在下扑阶段;扑动幅值改变了翅膀前缘涡、尾涡的强度及上下表面的压力差,在下扑阶段,翅膀和蜻蜓对称面有个相对倾角,气动合力产生了较大的侧向力,而上扑阶段,翅膀几乎垂直对称面,产生的侧向力较小。以上结果对于仿生扑翼飞行器的控制及气动设计具有一定指导意义。
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- 关键词：蜻蜓气动特性侧向力
