吉林大学学报(工学版) ›› 2011, Vol. 41 ›› Issue (增刊2): 231-235.

• 论文 • 上一篇    下一篇

家燕翅展翼型的气动特性

丛茜, 刘玉荣, 马毅, 金敬福   

  1. 吉林大学 工程仿生教育部重点实验室, 长春130022
  • 收稿日期:2011-03-08 出版日期:2011-09-30 发布日期:2011-09-30
  • 通讯作者: 金敬福(1978),男,副教授畅研究方向:工程仿生学。E-mail:jinjingfu@jlu.edu.cn E-mail:jinjingfu@jlu.edu.cn
  • 作者简介:丛茜(1963),女,教授,博士生导师。研究方向:工程仿生学。E-mail:congqian@jlu.edu.cn
  • 基金资助:

    吉林省科技发展计划项目(20096032);吉林大学基本科研业务费项目

Aerodynamics analysis of the airfoil when wings of swallow is gliding

CONG Qian, LIU Yu-rong, MA Yi, JIN Jing-fu   

  1. Key Laboratory for Bionic Engineering, Ministry of Education, Jilin University, Changchun 130022, China
  • Received:2011-03-08 Online:2011-09-30 Published:2011-09-30

PDF (PC)

1129

摘要：

对家燕滑翔时的后掠形姿态翅翼和完全展开形姿态翅翼进行了三维重构,获取了每种形态下4条不同展弦比的翼型。利用FULENT里的S-A模型对获取的翼型进行了气动特性模拟分析。结果表明:两种姿态下的翅翼最大升阻比攻角范围均在3°～5°,展弦比在35%处的翼型具有最优的气动特性。分析指出:后掠形姿态翅翼展弦比在35%处的翼型前缘半径较小,最大厚度位置靠近后缘且翼型线性曲率变化较慢,是产生较优气动特性的原因。

关键词: 工程仿生学, 家燕翅膀, 翼型, 气动特性

Abstract:

This paper reconstructs the wings include extended wings and swept wings,then get four spanwise airfoils when the swallow is gliding using a three-dimensional scanner.Based on the numerical simulation of the airfoil.get that swept wings have best aerodynamic characteristics then extended wings.The ratio of lift coefficient to drag coefficient is largest when the angels of attack(AOA) ranges from 3°to 5°,and the best aerodynamic performance airfoil on the whole is at spanwise fraction of 35%.Analysis shows that spanwise fraction of 35% of the Swept wings's leading edge on the small side,maximum thickness position near the trailing edge and airfoil linear curvature changes slowly,it's the reason why the swept wings have better aerodynamic characteristics.

Key words: engineering bionics, the wings of swallow, airfoil, aerodynamic characteristics

中图分类号: 

  • TB17


[1] Tucker V A.Gliding birds:the effect of variablewing span
[J].Journal of Experimental Biology, 1987,133(1):33-58.

[2] Rosén M,Hedenstrom A.Gliding flight in a jackdaw:a wind tunnel study
[J].Journal of Experimental Biology,2001,204(6):1153-1166.

[3] Lentink D.How swifts control their glide performance with morphing wings
[J].Nature,2007,446 (7139):1082-1085.

[4] Spalart P R,Allmaras S R.A one-equation turbulence model for aerodynamic flows
[J].AIAA,1994, 92-0439.

[5] 王艳萍,唐胜利.风力机叶片翼型气动特性数值模拟
[J].机电设备,2008,25(3):60-62.Wang Yan-ping,Tang Sheng-li.Numerical simulation on aerodynamic performance of an air foil forwind turbine
[J].Mechanical and Electrical Equipment,2008,25(3):60-62.

[6] Fluent6.2Documentation File,ANSYS Manual
[Z].

[7] Jonkman J M.Modeling of the UAE wind turbine forrefinement of FAST_AD
[R].Master of Sciencethesis,ColoradoState University,FortCollins CO,2001.

[8] Tianshu Liu,Kuykendoll K,Rhew R,et al.AvianWings
[J].AIAA,2004:2186.

[9] 陈志良.空气动力学
[M].北京:北京航空航天大学 出版社,2009.

[10] 金敬福,马毅,刘玉荣,等.长耳鴞翼型组的气动特性 分析
[J].吉林大学学报:工学版,2010,40(增刊): 278-281. Jin Jing-fu,Ma Yi,Liu Yu-rong,et al.The aerody-namic analysis of the family of airfoil of owl
[J].J ournal of Jilin University Engineering and Technol-ogy Edition,2010,40(Sup):278-281.
[1] 熙鹏,丛茜,王庆波,郭华曦. 仿生条纹形磨辊磨损试验及耐磨机理分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1787-1792.
[2] 郭昊添,徐涛,梁逍,于征磊,刘欢,马龙. 仿鲨鳃扰流结构的过渡段换热表面优化设计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(6): 1793-1798.
[3] 田为军, 王骥月, 李明, 张兴旺, 张勇, 丛茜. 面向水上机器人的水黾运动观测[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(3): 812-820.
[4] 钱志辉, 周亮, 任雷, 任露泉. 具有仿生距下关节和跖趾关节的完全被动步行机[J]. 吉林大学学报(工学版), 2018, 48(1): 205-211.
[5] 田丽梅, 王养俊, 李子源, 商延赓. 仿生功能表面内流减阻测试系统的研制[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(4): 1179-1184.
[6] 陈东辉, 刘伟, 吕建华, 常志勇, 吴婷, 慕海锋. 基于虾夷扇贝体表结构的玉米茬根捡拾器仿生设计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(4): 1185-1193.
[7] 王颖, 李建桥, 张广权, 黄晗, 邹猛. 基于多种介质的仿生步行足力学特性[J]. 吉林大学学报(工学版), 2017, 47(2): 546-551.
[8] 陈进, 李松林, 孙振业, 陈刚. 风力机专用翼型气动结构一体化设计[J]. 吉林大学学报(工学版), 2016, 46(6): 1940-1945.
[9] 葛长江, 叶辉, 胡兴军, 于征磊. 鸮翼后缘噪声的预测及控制[J]. 吉林大学学报(工学版), 2016, 46(6): 1981-1986.
[10] 李梦, 苏义脑, 孙友宏, 高科. 高胎体仿生异型齿孕镶金刚石钻头[J]. 吉林大学学报(工学版), 2016, 46(5): 1540-1545.
[11] 梁云虹, 任露泉. 自然生境及其仿生学初探[J]. 吉林大学学报(工学版), 2016, 46(5): 1746-1756.
[12] 袁哲, 周茜茜, 刘春宝, 马文星, 徐志轩. 基于BEM理论的兆瓦级风力机叶片设计及其气动性能[J]. 吉林大学学报(工学版), 2016, 46(4): 1142-1148.
[13] 梁云虹, 任露泉. 人类生活及其仿生学初探[J]. 吉林大学学报(工学版), 2016, 46(4): 1373-1384.
[14] 钱志辉， 苗怀彬， 任雷， 任露泉. 基于多种步态的德国牧羊犬下肢关节角[J]. 吉林大学学报(工学版), 2015, 45(6): 1857-1862.
[15] 邹猛， 于用军， 张荣荣， 魏灿刚， 王会霞. 仿牛角结构薄壁管吸能特性仿真分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2015, 45(6): 1863-1868.
Viewed
Full text


Abstract

Cited
  Shared   
  Discussed   
No Suggested Reading articles found!
版权所有 © 《吉林大学学报(工学版)》编辑部
地址：长春市人民大街5988号　电话：+86-431-85095297　传真：+86-431-85094074　E-mail: xbgxb@jlu.edu.cn
本系统由北京玛格泰克科技发展有限公司设计开发