Отправить статью по E-mail 
Об особенностях машущего полета
- Авторы: Котелкин В.Д.1
-
Учреждения:
- Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
- Выпуск: Том 88, № 6 (2024)
- Страницы: 839-852
- Раздел: Статьи
- URL: https://consilium.orscience.ru/0032-8235/article/view/678437
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0032823524060022
- EDN: https://elibrary.ru/IHBNZS
- ID: 678437
Цитировать
Открытый доступ
Доступ предоставлен
Аннотация
2D-моделирование машущего полета осуществляется на основе конечно-разностных уравнений Навье–Стокса, а крыло имитируется ансамблем лагранжевых частиц. Моделирование проводится в двух плоскостях – параллельной и ортогональной направлению полета. Воспроизводится вихревая дорожка Голубева, создающая тягу; выясняется смысл восьмеркообразной кинематики; показывается, что вихри, индуцируемые отмашкой крыла, ликвидируют отрыв потока. Установлено, что создание подъемной силы с помощью складных крыльев втрое уменьшает энергозатраты птиц. Исследована аэродинамика модели циклокоптера с гибридной кинематикой.
Полный текст
Об авторах
В. Д. Котелкин
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
Автор, ответственный за переписку.
Email: kotelkin@mech.math.msu.su
Россия, Москва
Список литературы
- Голубев В.В. Труды по аэродинамике. М.: ГИТТЛ, 1957. 979 с.
- Лайтхилл Дж. Аэродинамические аспекты полета животных. Сер. Механика. Вып. 23. Биогидродинамика плавания и полета. М.: Мир, 1980. С. 9–78.
- Зайцев А.А. Теория несущей поверхности: математическая модель, численный метод, расчет машущего полета. М.: Наука, 1995. 160 с.
- Зайцев А.А., Тюрев В.В. Расчет обтекания несущей поверхности при больших деформациях // Изв. АН СССР. МЖГ. 1980. № 4. С. 72–79.
- Зайцев А.А., Шарина Л.В. Аэродинамический расчет нормального трепещущего полета // Изв. АН СССР. МЖГ. 1983. № 4. С. 71–78.
- Зайцев А.А., Федотов А.А. Обтекание идеальной несжимаемой жидкостью тонкого крыла конечного размаха, колеблющегося с большой амплитудой // Изв. АН СССР. МЖГ. 1986. № 5. С. 75–82.
- Gustafson K., Leben R. Computation of dragonfly aerodynamics // Comput. Phys. Commun. 1991. V. 65. P. 121–132.
- Захаренков М.Н., Никулин М.А., Швец А.И. Аэродинамика машущего полета насекомых // Изв. АН СССР. МЖГ. 1984. № 6. С. 121–126.
- Котелкин В.Д. Заметки об аэродинамике машущего полета // В сб.: Гидроаэромеханика и космические исследования / под ред. Баранова В.Б. М.: изд-во МГУ, 2012. С. 176–187.
- Bos F.M., Lentink D., van Oudheusden B.W., Bijl H. Influence of wing kinematics on aerodynamic performance in hovering insect flight // J. Fluid Mech. 2008. V. 594. P. 341–368.
- Lun Li, Yongping Hao, Jiulong Xu, Fengli Liu, Shuangjie Liu Numerical simulation of unsteady aerodynamic characteristics of the three-dimensional composite motion of a flapping wing based on overlapping nested grids // AIP Advances. 2020. V. 10. 035109 (China).
- Toshiyuki Nakata, Hao Liu A fluid-structure interaction model of insect flight with flexible wings // J. of Comput. Phys. 2012. V. 231. P. 1822–1847.
- Kim D., Choi H. Two-dimensional mechanism of hovering flight by single flapping wing // J. Mech. Sci. Technol. 2007. V. 21(1). P. 207–221.
- Vanella M., Fitzgerald T., Preidikman S., Balaras E., Balachandran D. Influence of flexibility on the aerodynamic performance of a hovering wing // J. of Experim. Biol. 2009. V. 212. P. 95–105.
- Ellington C.P., van den Berg C., Willmott A.P., Thomas A. Leading-edge vortices in insect flight // Nature. 1996. V. 384. P. 626–630.
- Марчук Г.И. Методы вычислительной математики. М.: Наука. 1989, 608 с.
- Chorin A.J. Numerical Solution of the Navier–Stokes Equations // Math. Comp. 1968. V. 22. P. 745–762.
- Белоцерковский С.М. Численное моделирование в механике сплошных сред. М.: Наука, 1984. 518 с.
- Федоренко Р.П. Релаксационный метод решения разностных эллиптических уравнений // ЖВММФ. 1961. Т. 1. № 5. С. 922–927.
- Бахвалов Н.С. О сходимости одного релаксационного метода при естественных ограничениях на эллиптический оператор // ЖВММФ. 1966. Т. 6. № 5. С. 861–883.
- Wesseling P. An Introduction to Multigrid Methods. New York: Wiley, 1992. 284 p.
- Ван-Дайк М. Альбом течений жидкости и газа. М.: Мир, 1986. 184 с.
- Al-Mdallal Q., Lawrence M., Kocabiyik S. Forced streamwise oscillations of a circular cylinder: Locked-on modes and resulting fluid forces // J. of Fluids&Struct. 2007. V. 23. P. 681–701.
- Baek S.J., Sung H.J. Numerical simulation of the flow behind a rotary oscillating circular cylinder // Phys. of Fluids. 1998. V. 10. P. 869–876.
Дополнительные файлы
