仿生扑翼运动的非定常流体力学

前言
第1章绪论1
1.1仿生扑翼运动研究现状1
1.1.1仿生扑翼的个体推进2
1.1.2仿生扑翼的集群运动3
1.1.3仿生扑翼能量采集系统的基本特性6
1.2数值模拟方法8
1.2.1气体动理学算法9
1.2.2浸入边界法16
参考文献19
第2章扑翼的悬停和前飞运动25
2.1近壁悬停下弹性尾梢的影响25
2.1.1转轴与壁面距离的影响27
2.1.2尾梢质量的影响28
2.1.3尾梢柔度的影响29
2.2悬停状态下合成射流的影响31
2.2.1射流倾斜角度的影响33
2.2.2射流相位差的影响36
2.2.3射流位置的影响37
2.2.4合成射流的作用机理38
2.3前飞状态下运动轨迹的影响42
2.3.1俯仰幅值和俯仰轴位置的影响45
2.3.2横向运动对平均推力的影响48
2.3.3横向运动对推进效率的影响49
2.3.4横向运动的作用机理50
2.4前飞状态下合成射流的影响55
2.4.1射流倾斜角度的影响56
2.4.2射流相位差的影响59
2.4.3射流位置的影响62
2.4.4合成射流的作用机理63
参考文献67
第3章扑翼自主推进运动70
3.1单自由度扑翼自主推进运动70
3.1.1沉浮运动和俯仰运动的比较72
3.1.2沉浮俯仰组合运动77
3.1.3雷诺数的影响83
3.1.4沉浮与俯仰运动相位差的影响85
3.1.5俯仰轴位置的影响88
3.2多自由度扑翼自主推进运动90
3.2.1拍动频率和幅值的影响92
3.2.2推进效能的标度律96
3.2.3扑翼质量和厚度的影响99
参考文献103
第4章多扑翼自主推进的集群特性106
4.1串列双扑翼的集群运动106
4.1.1双扑翼集群运动的模式108
4.1.2快速模式中的集群推进112
4.1.3慢速模式中的集群推进119
4.2并列双扑翼的集群运动122
4.2.1同步运动双扑翼的集群运动124
4.2.2异步运动双扑翼的集群运动132
4.2.3双扑翼的非定常流动控制机理136
4.3串列多扑翼的集群运动139
4.3.1多扑翼集群的队形类型140
4.3.2密集队形的推进效能143
4.3.3稀疏队形的推进效能148
参考文献153
第5章扑翼能量采集系统157
5.1阵风中的扑翼能量采集157
5.1.1阵风强度对扑翼能量采集的影响161
5.1.2阵风相位差对扑翼能量采集的影响166
5.2壁面效应对扑翼能量采集的影响177
5.2.1壁面距离的影响179
5.2.2壁面效应的作用机理182
5.3弹性尾梢对扑翼能量采集的影响185
5.3.1运动频率的影响186
5.3.2尾梢质量的影响188
5.3.3尾梢柔度的影响191
5.3.4弹性尾梢的作用机理193
5.4横向运动对扑翼能量采集的影响196
5.4.1横向运动参数的影响197
5.4.2横向运动的作用机理200
5.5合成射流对扑翼能量采集的影响202
5.5.1射流参数的影响203
5.5.2合成射流的作用机理207
参考文献208
第6章多扑翼集群的能量采集系统211
6.1串列双扑翼的能量采集系统211
6.1.1运动频率的影响213
6.1.2双扑翼间距的影响216
6.1.3双扑翼运动相位差的影响219
6.1.4双翼提升能量采集效率的作用机理221
6.2并列三扑翼的能量采集系统228
6.2.1辅助翼间距的影响229
6.2.2运动频率的影响232
6.2.3运动相位差的影响235
6.2.4三翼提升能量采集效率的作用机理237
参考文献243