【摘 要】
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本文通过求解非定常N-S方程,对NACA0012翼型的扑翼运动进行数值模拟,基于网格速度方法计算翼型在连续正弦阵风作用下扑翼运动的气动力响应过程,研究了阵风频率幅值和扑翼运动
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本文通过求解非定常N-S方程,对NACA0012翼型的扑翼运动进行数值模拟,基于网格速度方法计算翼型在连续正弦阵风作用下扑翼运动的气动力响应过程,研究了阵风频率幅值和扑翼运动参数对响应的影响。控制方程采用预处理后的非定常N-S方程,带人工耗散项的Jameson中心格式以及双时间步长推进方法对N-S方程中的空间项和时间项分别进行离散。紊流模型为基于SA模型的DES模型。翼型的扑翼运动通过弹性变形动网格方法予以实现。不同扑翼运动形式下的平均推力系数的计算结果同参考结果符合较好。对翼型扑翼运动在连续阵风影响下的气动特性进行研究,分别计算了水平连续阵风和垂直连续阵风作用下的响应过程。计算结果表明:在水平阵风作用下特定形式的扑翼运动能有效降低响应波动峰值,即水平阵风对扑翼运动影响较小;而在垂直方向阵风作用下,气动响应波动很大。同时计算了扑翼运动在不同参数阵风作用下的响应过程,水平阵风的幅值频率变化对扑翼运动响应影响不大;垂直阵风的幅值增大一倍,扑翼运动响应峰值也增加一倍。最后计算了扑翼运动参数对阵风响应的影响,改变某个运动参数并不能有效的降低阵风响应峰值。
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