【摘 要】
：
昆虫前飞需要满足这样的气动力约束条件:拍翼产生的升力与体重相平衡,推力与身体阻力相平衡.本文基于理论模化方法来研究拍翼运动的气动特性,不仅证明了昆虫前飞消耗的气动功率与前飞速度间的"J"型曲线关系,还通过对气动力随时间的变化曲线分析得出:升力主要由下拍行程产生,推力主要由上挥行程产生,而功率消耗也集中在下拍行程.另外,本文还在同一前飞速度(J=0.6)条件下,研究了不同拍翼幅值对气动性能的影响,结
【机 构】
：
中国科学院研究生院生物运动力学实验室(北京);中国科学技术大学力学和机械工程系(合肥) 中国科学院
论文部分内容阅读
昆虫前飞需要满足这样的气动力约束条件:拍翼产生的升力与体重相平衡,推力与身体阻力相平衡.本文基于理论模化方法来研究拍翼运动的气动特性,不仅证明了昆虫前飞消耗的气动功率与前飞速度间的"J"型曲线关系,还通过对气动力随时间的变化曲线分析得出:升力主要由下拍行程产生,推力主要由上挥行程产生,而功率消耗也集中在下拍行程.另外,本文还在同一前飞速度(J=0.6)条件下,研究了不同拍翼幅值对气动性能的影响,结果表明,幅值略微的增加可以使调节气动力的拍翼平面倾斜角和挥拍行程中期的攻角都不同程度地减小,从而降低拍翼的能耗.
其他文献
本文用1000gTNT分别进行了水下和空气中爆炸对比研究了水下冲击波与空气冲击波对生物的内脏损伤效应,得出的结论为:同质量TNT水下和空气中爆炸,水中冲击波的峰值压力和冲量明显高于空气冲击波,对生物的杀伤效应也明显强于空气冲击波,肺和腹腔脏器的损伤救治是早期救治的重要环节.
本文通过在φ2.5×5米的模拟爆炸装置中进行饱和土接触爆炸模拟试验,得到了有关饱和土中大量荷载试验数据,通过综合分析揭示了饱和土中应力波传播时出现流体动力区和冲击波形成等性质.建立了饱和土双线性递增硬化本构关系.在此基础上编制了有限元程序,得到与试验吻合较好的计算结果,从试验和理论上彻底解决了饱和土在爆炸荷载作用下的波传播规律.
为建设××大型抗爆激波管试验设备提供理论依据,对具有二次增压机构的拟建方案管内冲击波流场进行了数值模拟.采用的数值模拟是基于非结构自适应网格基础上的二阶精度MUSCL格式.结果表明:这套扩建方案增压效果明显,设备试验区能够满足压力和作用时间要求.该设备的建设将大大提升我国在大型抗爆与防护研究等领域的实验模拟能力.
爆炸的遏制对于避免和减少爆炸造成的损失是非常重要的.本文利用爆炸激波管技术研究了部分惰性物对爆炸特性的影响.研究表明:增加氮气的含量可以较明显降低汽油爆轰的温度;水蒸汽能够明显降低爆炸压力,水蒸汽压力增加到0.1MPa时可导致爆炸熄灭;硝基甲烷和氧气混合物中充入氮气后爆炸压力明显下降,光谱测量结果说明,反应中间产物的CH3O、CH辐射强度迅速衰减反应衰竭.
燃烧加热器是脉冲燃烧风洞的关键性部件.为发展一种脉冲燃烧风洞CH4加热器,近期在CARDC的600mm脉冲燃烧风洞上进行了原理性试验.试验结果显示,在M5、M6状态使用CH4(天燃气代替)燃料时出现爆震和燃烧振荡现象,CH4中混入适量H2后,爆震减弱,燃烧振荡现象仍然存在.分别使用零维良搅拌器模型、一维层流预混火焰模型、三维数值模拟初步研究了CH4加热器内反应混气的点火延迟、火焰传播和扩散情况.这
在过去二、三十年里,CFD得到了飞速发展.求解NS方程、复杂外形计算及湍流模拟是主要的目标.当前和未来发展的方向是什么?本文介绍一些CFD的新近进展情况.CFD(计算流体力学)与CSD(计算结构力学)相结合在模拟结构干扰问题方面会发挥巨大的作用,CFD软件工程化、标准化、可视化和通用化是其发展的必然趋势.CFD在描述真实气体效应方面、热喷流及其噪音、燃烧流动结构、壁面流、非平衡流等方面也会得到飞速
本文通过组合采用已有的数值技术,发展了一套可用于大攻角分离流动的数值模拟方法,通过不同算例的验算和与实验数据的比较,证明该方法具有较好的工程实用性.
运用人工压缩方法求解不可压缩二维Navier-Stokes方程,数值模拟了鱼类转弯机动运动中的尾鳍摆动的简化模型,探讨了其中引起转弯的机理.结果表明,鱼尾鳍一侧的来回摆动产生的流体动力力矩使得鱼体能够完成转弯角度.前摆阶段提供转弯对应的力矩,停留阶段保持冲量矩,后摆阶段抑制了持续的转弯;摆幅和停顿时间是控制转弯角度的两个重要因素.
本文首先详细介绍了有限体积的动能BGK方法:单元界面宏观物理量Vanleer校限制器进行TVD插值方法、采用线性展开和质量、动量和能量三大守恒定律构造粒子热运动速度分布函数,通过对分布函数取矩,得到单元面上的通量,对所得到的流体力学半离散控制方程,采用隐式一阶迎风得到全离散方程,隐式离散方程采用了LU-SGS进行求解.在此基础上,求解了典型的高超声速绕流流动,得到的壁面压力和热流,同实验测量非常吻
在单相流动CFD数值模拟中,对计算域出口进行流量守恒的修正是保证程序稳定和计算结果合理的有效手段.本文结合作者实际的模拟工作,探讨了在复杂的湍流两相流动,湍流两相反应流动中出口流量修正问题,给出了基于双流体模型的出流边界条件,为复杂反应流动的CFD模拟提供了有益的经验.