仿生撲翼運(yùn)動的非定常流體力學(xué)

目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 仿生撲翼運(yùn)動研究現(xiàn)狀 1
1.1.1 仿生撲翼的個體推進(jìn) 2
1.1.2 仿生撲翼的集群運(yùn)動 3
1.1.3 仿生撲翼能量采集系統(tǒng)的基本特性 6
1.2 數(shù)值模擬方法 8
1.2.1 氣體動理學(xué)算法 9
1.2.2 浸入邊界法 16
參考文獻(xiàn) 19
第2章 撲翼的懸停和前飛運(yùn)動 25
2.1 近壁懸停下彈性尾梢的影響 25
2.1.1 轉(zhuǎn)軸與壁面距離的影響 27
2.1.2 尾梢質(zhì)量的影響 28
2.1.3 尾梢柔度的影響 29
2.2 懸停狀態(tài)下合成射流的影響 31
2.2.1 射流傾斜角度的影響 33
2.2.2 射流相位差的影響 36
2.2.3 射流位置的影響 37
2.2.4 合成射流的作用機(jī)理 38
2.3 前飛狀態(tài)下運(yùn)動軌跡的影響 42
2.3.1 俯仰幅值和俯仰軸位置的影響 45
2.3.2 橫向運(yùn)動對平均推力的影響 48
2.3.3 橫向運(yùn)動對推進(jìn)效率的影響 49
2.3.4 橫向運(yùn)動的作用機(jī)理 50
2.4 前飛狀態(tài)下合成射流的影響 55
2.4.1 射流傾斜角度的影響 56
2.4.2 射流相位差的影響 59
2.4.3 射流位置的影響 62
2.4.4 合成射流的作用機(jī)理 63
參考文獻(xiàn) 67
第3章 撲翼自主推進(jìn)運(yùn)動 70
3.1 單自由度撲翼自主推進(jìn)運(yùn)動 70
3.1.1 沉浮運(yùn)動和俯仰運(yùn)動的比較 72
3.1.2 沉浮俯仰組合運(yùn)動 77
3.1.3 雷諾數(shù)的影響 83
3.1.4 沉浮與俯仰運(yùn)動相位差的影響 85
3.1.5 俯仰軸位置的影響 88
3.2 多自由度撲翼自主推進(jìn)運(yùn)動 90
3.2.1 拍動頻率和幅值的影響 92
3.2.2 推進(jìn)效能的標(biāo)度律 96
3.2.3 撲翼質(zhì)量和厚度的影響 99
參考文獻(xiàn) 103
第4章 多撲翼自主推進(jìn)的集群特性 106
4.1 串列雙撲翼的集群運(yùn)動 106
4.1.1 雙撲翼集群運(yùn)動的模式 108
4.1.2 快速模式中的集群推進(jìn) 112
4.1.3 慢速模式中的集群推進(jìn) 119
4.2 并列雙撲翼的集群運(yùn)動 122
4.2.1 同步運(yùn)動雙撲翼的集群運(yùn)動 124
4.2.2 異步運(yùn)動雙撲翼的集群運(yùn)動 132
4.2.3 雙撲翼的非定常流動控制機(jī)理 136
4.3 串列多撲翼的集群運(yùn)動 139
4.3.1 多撲翼集群的隊(duì)形類型 140
4.3.2 密集隊(duì)形的推進(jìn)效能 143
4.3.3 稀疏隊(duì)形的推進(jìn)效能 148
參考文獻(xiàn) 153
第5章 撲翼能量采集系統(tǒng) 157
5.1 陣風(fēng)中的撲翼能量采集 157
5.1.1 陣風(fēng)強(qiáng)度對撲翼能量采集的影響 161
5.1.2 陣風(fēng)相位差對撲翼能量采集的影響 166
5.2 壁面效應(yīng)對撲翼能量采集的影響 177
5.2.1 壁面距離的影響 179
5.2.2 壁面效應(yīng)的作用機(jī)理 182
5.3 彈性尾梢對撲翼能量采集的影響 185
5.3.1 運(yùn)動頻率的影響 186
5.3.2 尾梢質(zhì)量的影響 188
5.3.3 尾梢柔度的影響 191
5.3.4 彈性尾梢的作用機(jī)理 193
5.4 橫向運(yùn)動對撲翼能量采集的影響 196
5.4.1 橫向運(yùn)動參數(shù)的影響 197
5.4.2 橫向運(yùn)動的作用機(jī)理 200
5.5 合成射流對撲翼能量采集的影響 202
5.5.1 射流參數(shù)的影響 203
5.5.2 合成射流的作用機(jī)理 207
參考文獻(xiàn) 208
第6章 多撲翼集群的能量采集系統(tǒng) 211
6.1 串列雙撲翼的能量采集系統(tǒng) 211
6.1.1 運(yùn)動頻率的影響 213
6.1.2 雙撲翼間距的影響 216
6.1.3 雙撲翼運(yùn)動相位差的影響 219
6.1.4 雙翼提升能量采集效率的作用機(jī)理 221
6.2 并列三撲翼的能量采集系統(tǒng) 228
6.2.1 輔助翼間距的影響 229
6.2.2 運(yùn)動頻率的影響 232
6.2.3 運(yùn)動相位差的影響 235
6.2.4 三翼提升能量采集效率的作用機(jī)理 237
參考文獻(xiàn) 243