摆动方式对水翼输入功率的影响

来源：计算力学学报杂志2017年第5期北京时间：

作者：李伟忠,王文全,闫妍

单位：昆明理工大学 建筑工程学院 工程力学系, 昆明 650500,昆明理工大学 建筑工程学院 工程力学系, 昆明 650500,昆明理工大学 建筑工程学院 工程力学系, 昆明 650500

摘要：利用投影浸入边界法，研究了不同主动摆动方式对水翼输入功率的影响。计算模型采用二维NACA0012翼型，雷诺数Re=800。最大摆角θ0=75°，摆动频率f的变化范围为0.1 Hz~0.2 Hz，非正弦摆动参数β的变化范围为1~3。首先，研究摆动频率f和非正弦摆动参数β对平均输入功率的影响，研究发现，平均输入功率随着f和β值的增加而增加，但当f>0.16 Hz，β>2.5时，平均输入功率急剧增加。其次，在摆动频率f=0.16 Hz时，研究不同非正弦摆动参数β下力矩系数、输入功率系数以及升阻力系数随时间的变化规律，研究发现，随着β值的增加，峰值输入功率也逐渐增加，而且β值影响峰值输入功率出现的位置。最后，研究不同β值下，变化的尾流发展对输入功率的影响，认为水翼上下表面产生的后缘涡与升阻力有关系，水翼上表面的负涡对水翼摆动产生阻力，而下表面的负涡对水翼摆动产生升力，从而对水翼摆动的输入功率产生影响。

关键词：水翼,主动摆动,投影浸入边界法,输入功率,尾流发展,

基金资助：国家自然科学基金（51479085，11262008）；霍英东青年基金（141120）资助项目.