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拍动翼 drag-to-thrust 尾流转变中的普适标度律

流体动力学 2019-06-26 v2

摘要

反卡门涡街导致拍动翼尾流中的速度盈余,表明推力生成的开始。然而,尾流模式不能仅基于拍动峰峰值振幅AA和频率ff来预测,因为转变还敏感地依赖于运动学的其他细节。在这项工作中,我们用翼弦线的周期平均扫掠轨迹T\mathcal{T}替代AA。对纯升沉、纯俯仰以及多种升沉-俯仰耦合进行了二维模拟。在无量纲Tf\mathcal{T}-f相空间中,我们表明所有测试模式的drag-to-thrust尾流转变都发生在修正斯特劳哈尔数StT1St_{\mathcal{T}}\sim 1处。从物理上讲,乘积Tf\mathcal{T}\cdot f表示翼的诱导速度,并表明当该速度超过UU_{\infty}时发生推进射流。这一新度量对生物游泳者和飞行者的推力产生策略提供了独特的见解,因为它直接将尾流发展与所选运动学联系起来,使得拍动翼推进能够实现自相似表征。

关键词

引用

@article{arxiv.1903.03050,
  title  = {Universal scaling law in drag-to-thrust wake transition of flapping foils},
  author = {N. S. Lagopoulos and G. D. Weymouth and B. Ganapathisubramani},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1903.03050},
  year   = {2019}
}

备注

Rev 1