串列振荡翼中的尾流-翼相互作用与能量采集效率

以同步俯仰/升沉运动的振荡翼可用于采集水动能。通过理解尾流结构及其与翼运动学的关联，可建立翼在阵列构型中运行的预测模型。为建立翼运动学与尾流特征间的关系，我们在双翼串列构型中探索了广泛的运动学参数，包括四至九倍弦长间距的翼间间隔及多个翼间相位。利用实验与模拟数据，我们开展了深入的尾流分析，并量化了尾流中的平均速度与湍动能。借助该能量量化，对后翼效率进行了修正，以计入平均流以及由前翼脱落的相干前缘涡（LEVs）所输运的能量。基于平均尾流速度，一个预测性尾流模型能够通过分析后翼效率剖面及前翼脱落主 LEV 的强度来区分三种流态。将尾流划分为不同流态，是一种缩小翼运动学与构型范围、提升双翼串列阵列能量采集效率的深刻途径。