基于长耳鸮翼前缘的仿生耦合翼型气动性能

基于对流体介质中典型动物长耳鸮减阻降噪耦合功能的研究,揭示了其快速无声捕食主要取决于其高升力翼羽独有的序贯排列方式;应用逆向重构技术,量化了长耳鸮翅膀翼羽前缘形态特征几何信息,并建立仿生耦合模型,其展向前缘形态可以用波长与振幅(波峰、波谷)来限定。应用基于有限体积法和压力修正的SIMPLEC算法,对仿生耦合翼型模型的气动特性进行了数值模拟。结果表明,在深度失速条件下,仿生耦合翼型结构在一定的波长和振幅范围内能够显著改善翼型的气动性能,升力增幅高达19.8%。失速攻角延迟30.3%。与波长相比,调节振幅能更好改善翼型深度失速条件下的气动性能。

基于鸮翼羽表面结构的风机叶片仿生降噪研究

基于对典型动物长耳鸮减阻降噪耦合功能的研究,揭示了其快速无声捕食主要取决于独有的翼羽序贯排列方式,将其结构重构于轴流风机叶片,设计了仿生非光滑轴流风机叶片。采用对比试验以及正交试验极差分析方法,研究该仿生结构对风机叶片气动噪声的影响。结果表明,仿生轴流风机的气动噪声值较低,最大降噪率为2.61%。最后重点阐述了仿生风机叶片的降噪机理,数值分析表明,非光滑叶片表面结构可降低翼型表面紊流附面层压力脉动强度,有效延缓翼型绕流场附面层分离及尾涡脱落;规则排列的条纹结构具有良好的导流作用,可降低气动噪声。