Об одном методе расчета гидродинамических характеристик крыла при нестационарном движении
Аннотация
С использованием приближенных выражений для составляющих гидродинамических сил через коэффициенты аэродинамических производных первого порядка и кинематических параметров движения построена математическая модель работы плоского жесткого крыла различного удлинения при больших амплитудах линейных и угловых колебаний, а также различных положениях оси вращения крыла. Получены формулы для вычисления тяги, мощности и кпд в случае гармонических колебаний крыла. Показано хорошее согласие результатов расчета по полученным формулам с соответствующими известными численными решениями.
При поддержке: Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ, проект № 08-04-00358а. Авторы выражают искреннюю благодарность Р.И. Герасимовой за помощь в подготовке иллюстраций.
Об авторах
Е. В. Романенко
Институт проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН
Россия
Россия
Москва
С. Г. Пушков
Летно-исследовательский институт им. М.М. Громова Минавиапрома
Россия
Россия
Жуковский
Список литературы
1. Некрасов А.И. Теория крыла в нестационарном потоке. М.: Изд-во АН СССР, 1947. 258 c.
2. Седов Л.И. Плоские задачи гидродинамики и аэродинамики. М.: Наука, 1966. 448 c.
3. Lighthill M.J. Hydromechanics of Aquatic Animal Propulsion // Ann. Rev. Fluid Mech. 1969. N 4. P.413–446.
4. Wu T.Y.-T. Hydromechanics of swimming propulsion. Pt 1. Swimming of a two-dimensional flexible plate at variable forward speeds in an inviscid fluid // J. Fluid Mech. 1971. V.46, N 2. P.337−355.
5. Garrick I.E. Propulsion of a flapping and oscillating airfoil. NACA Report 567. 1936. P.419–427.
6. Белоцерковский С.М. О коэффициентах вращательных производных // Тр. ЦАГИ. 1958. Вып.725. С.2–28.
7. Белоцерковский С.М., Скрипач Б.К., Табачников В.Г. Крыло в нестационарном потоке газа. М.: Наука, 1971. 768 с.
8. Д.Н. Горелов. Методы решения плоских краевых задач теории крыла. Новосибирск: Изд. СО РАН, 2000. 215 с.
9. Романенко Е.В. Гидродинамика рыб и дельфинов. М.: КМК, 2001. 412 с.
10. Romanenko E.V. Fish and Dolphin Swimming. Sofia-Moscow. Pensoft, 2002. 430 p.
11. Prempraneerach P., Hover F.S., Triantafyllou M.S. The effect of chordwise flexibility on the thrust and efficiency of a flapping foil // 13-rd Int. Symp. Unmanned Untethered Submersible Techn., Durham, NH, Aug. 24–27 2003. P.1−11.
12. Пушков С.Г., Романенко Е.В., Лопатин В.Н. Индуктивное сопротивление жесткого крыла // Успехи современной биологии. 2009. Т.129, № 1. С.105−114.
13. Романенко Е.В., Пушков С.Г., Лопатин В.Н. Гидродинамические силы, развиваемые крылом, при различных положениях оси его вращения. Тяга, мощность и кпд при гармоническом законе угловых колебаний // Успехи современной биологии. 2009. Т.129, № 5. С.481–492.
14. Пушков С.Г., Романенко У.В. Гидродинамические силы, действующие на жесткое крыло при его движении с большими амплитудами поперечных и угловых колебаний // Успехи современной биологии. 2000. Т.120, № 2. С.207−216.
15. Романенко Е.В., Пушков С.Г., Лопатин В.Н. Гидродинамические силы, развиваемые крылом, при различных положениях оси его вращения. Тяга при гармоническом законе угловых колебаний // Успехи современной биологии. 2005. Т.125, № 5. С.478−483.
16. Пушков С.Г., Романенко Е.В., Лопатин В.Н. Гидродинамические силы, развиваемые крылом, при раз- личных положениях оси его вращения. Тяга при гармоническом угле атаки // Успехи современной биологии. 2006. Т.126, № 3. С.318−324.
17. Романенко Е.В., Пушков С.Г., Лопатин В.Н. Гидродинамические силы, развиваемые крылом, при раз- личных положениях оси его вращения. Тяга при гармоническом изменении углов наклона и атаки // Успехи современной биологии. 2007. Т.127, № 3. С.299-304.
18. Романенко Е.В., Пушков С.Г. Гидродинамика дельфинов, рыб и ластоногих // Сб. науч. тр. «Фунда- ментальная и прикладная гидрофизика». СПб.: Наука, 2008. № 2. С.13−28.
19. Young J., Lai J.C.S., Kaya M., Tuncer I.H. Thrust and Efficiency of Propulsion by Oscillating Foils // 3rd International Conference on Computational Fluid Dynamics (ICCFD3). Toronto, July, 2004. P.313−318.
20. Anderson J.M., Streitlien K., Barret D.S., Triantofillou M.S. Oscillating foils of high propulsive efficiency // J. Fluid Mech. 1998. V.360. P.41−72.
21. Shuchi Yang, Shijun Luo, Feng Liu, Her-Mann Tsai. Computation of the Flows over Flapping Airfoil by the Euler Equations // AIAA 43rd Aerospace Sciences Meeting, Reno, NV, Jan. 10–13, 2005. P.1−20.
22. Jones K.D., Platzer M.F. Numerical computation of flapping-wing propulsion and power extraction // 35th aerospace Sciences Meeting@ Exhibit. January 6–10, 1997/Reno, NV. P.1−16.
Рецензия
Для цитирования:
Романенко Е.В., Пушков С.Г. Об одном методе расчета гидродинамических характеристик крыла при нестационарном движении. Фундаментальная и прикладная гидрофизика. 2011;4(1):69-80.
For citation:
Romanenko E.V., Pushkov S.G. On the Method of the Wing Hydrodynamic Characteristics Calculation at Non-Stationary Movement. Fundamental and Applied Hydrophysics. 2011;4(1):69-80. (In Russ.)
Просмотров:
67
Послать статью по эл. почте 