您的位置:山东大学 -> 科技期刊社 -> 《山东大学学报(工学版)》

山东大学学报(工学版) ›› 2013, Vol. 43 ›› Issue (5): 93-97.

• 机械工程 • 上一篇    下一篇

振荡翼捕获能量系统的流体动力性能

逯建伟,王勇*,谢玉东   

  1. 山东大学机械工程学院, 山东 济南 260061
  • 收稿日期:2013-04-28 出版日期:2013-10-20 发布日期:2013-04-28
  • 通讯作者: 王勇(1963- ),男,山东齐河人,教授,博士,主要研究方向为流体控制技术、新能源设备开发. E-mail:meywang@sdu.edu.cn
  • 作者简介:逯建伟(1990- ),男,山西大同人,硕士研究生,主要研究方向为新能源设备开发. E-mail:sdu_lujianwei@163.com
  • 基金资助:

    高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(20110131110042)

Fluid dynamic performance of an oscillating airfoil
in an energy extraction system

LU Jian-wei, WANG Yong*, XIE Yu-dong   

  1. School of Mechanical Engineering, Shandong University, Jinan 250061, China
  • Received:2013-04-28 Online:2013-10-20 Published:2013-04-28

摘要:

采用Fluent求解绕二维振荡翼层流流场的非定常、不可压缩Navier-Stokes方程,将域动网格策略用在滑移交界面内流体域,使之与翼一起运动,该方法可保证核心区域网格质量。研究了Re=1100、θ0=76.33°、y0=5、k=0.88时,俯仰轴位置对NACA0015振荡翼气动特性和能量捕获性能的影响,以及升沉——俯仰相位差和俯仰轴位置对系统的耦合影响。结果表明,俯仰轴位置会影响振荡翼的升力特性、俯仰力矩特性及能量捕获性能,当系统因俯仰轴位置偏离平均压力中心而造成能量捕获性能下降时,改变升沉——俯仰相位差可改善系统的能量捕获性能。

关键词: 振荡翼, 俯仰轴位置, 相位差, 升力, 俯仰力矩, 能量捕获

Abstract:

The Fluent was used to solve the unsteady incompressible 2D Navier-Stokes equations for laminar flow around the airfoil. A domain dynamic mesh strategy was used on fluid domain within sliding interface to make it move with the airfoil. The strategy could ensure the mesh quality of core zone. The influence of the location of the pitching axis on the NACA0015 oscillating airfoil in aerodynamic characteristics and energy extraction performance, and the coupled effects of the location of the pitching axis and the phase difference between the two motions on the system were investigated with a Reynolds number of 1100, a pitching amplitude of 76.33°, a heaving amplitude of one chord, a reduced frequency of 0.88. The results showed that, the location of the pitching axis would influence lift characteristics, pitching moment characteristics and energy extraction performance of an oscillating airfoil. When the energy extraction performance of the system declined for the location of the pitching axis deviating from the average center of pressure, the energy extraction performance could be improved by changing the phase difference between the pitching and heaving motions.

Key words: oscillating airfoil, location of the pitching axis, phase difference, lift, pitching moment, energy extraction

中图分类号: 

  • TK89
[1] 乔凯,王启先,王勇,谢玉东. 振荡翼改进运动模型的能量捕获性能分析[J]. 山东大学学报 (工学版), 2020, 50(6): 40-47.
[2] 王青燕,朱文兴*,仕小伟,李宁. 城市主干路交通溢流控制建模及仿真[J]. 山东大学学报(工学版), 2013, 43(4): 57-61.
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
[1] 张永花,王安玲,刘福平 . 低频非均匀电磁波在导电界面的反射相角[J]. 山东大学学报(工学版), 2006, 36(2): 22 -25 .
[2] 孔祥臻,刘延俊,王勇,赵秀华 . 气动比例阀的死区补偿与仿真[J]. 山东大学学报(工学版), 2006, 36(1): 99 -102 .
[3] 来翔 . 用胞映射方法讨论一类MKdV方程[J]. 山东大学学报(工学版), 2006, 36(1): 87 -92 .
[4] 余嘉元1 , 田金亭1 , 朱强忠2 . 计算智能在心理学中的应用[J]. 山东大学学报(工学版), 2009, 39(1): 1 -5 .
[5] 李可,刘常春,李同磊 . 一种改进的最大互信息医学图像配准算法[J]. 山东大学学报(工学版), 2006, 36(2): 107 -110 .
[6] 季涛,高旭,孙同景,薛永端,徐丙垠 . 铁路10 kV自闭/贯通线路故障行波特征分析[J]. 山东大学学报(工学版), 2006, 36(2): 111 -116 .
[7] 秦通,孙丰荣*,王丽梅,王庆浩,李新彩. 基于极大圆盘引导的形状插值实现三维表面重建[J]. 山东大学学报(工学版), 2010, 40(3): 1 -5 .
[8] 王丽君,黄奇成,王兆旭 . 敏感性问题中的均方误差与模型比较[J]. 山东大学学报(工学版), 2006, 36(6): 51 -56 .
[9] 孙殿柱,朱昌志,李延瑞 . 散乱点云边界特征快速提取算法[J]. 山东大学学报(工学版), 2009, 39(1): 84 -86 .
[10] 胡天亮,李鹏,张承瑞,左毅 . 基于VHDL的正交编码脉冲电路解码计数器设计[J]. 山东大学学报(工学版), 2008, 38(3): 10 -13 .