● 摘要
在空气动力学和水动力学领域，鸟类的飞行和鱼类的游动一直在启迪并指引着空中飞行器和水下运载器的发展方向，人们对于非定常推进的研究也持续了很长一段时间了，但对于其推进机理及影响因素，却尚不是很清楚，目前在这方面的研究主要集中于实验方面，要用数值的手段去模拟流动的情况尚有一定困难，本文用数值手段对摆动翼型及串联翼型进行模拟，对其产生推进的机理进行了简要的近探讨。本文首先用Fluent软件对单个翼型做非定常运动进行了数值模拟，运动方式包括：平动，转动和平动/转动结合，通过对流场及推力的分析，研究了推进的机理及影响推力的一些因素，当翼型后面出现逆卡门涡街时，翼型会受到向前的推力，并且翼型的平动运动振幅越大，受到的推力也越大，纯俯仰运动不一定会产生推力。然后本文又对串联翼型的情况进行了计算，主要针对三种情况：平动－静止、平动－平动和平动－转动，研究了这几种情况下的推进机理及间距、相位差等因素对推力的影响。平动－静止时，平动翼型产生的逆卡门涡街会被静止翼型分成三个逆卡门涡街，关于流向对称，两翼型之间的距离和翼型2的弦长会对整个系统的推进性能有较大的影响，平动－平动时，在一定范围内，增加相位差，总的推力先是下降，然后有所回升。平动－转动时，为了获得较好的推进性能，应取相位差为负或者零。