基于形状匹配优化设计的仿生 叶轮力学性能分析

通过研究蛇怪蜥蜴踏水过程和仿生试验分析,构想出新型非直板型的仿生叶轮机构,基于计算流体力学理论构建动力学模型,运用基于欧拉网格的流体体积法和动网格技术,通过求解多相体积分数的连续方程实现力学模型的最终求解。通过研究四种类型仿生叶轮在不同参数下的力学特性及其变化规律,为仿生叶片的最优化设计提供技术基础。     

一种新型水上减阻仿生技术研究

传统排水型两栖车辆航速在15km/h时出现"阻力墙"现象,致使水阻力急剧增大,限制航速进一步提升。文章从蛇怪蜥蜴高速踏水方式构思,基于固-液体高速作用动力学原理,提出了一种基于改变两栖车体航态的仿生减阻技术。其依靠仿生叶轮与水的高速作用产生向上托举力和向前推进力,将两栖车体托举出水面,进入高速滑行状态,从而避开"阻力墙"现象。仿真分析了刚性叶片夹角θ、入水深度h、转速ω等物理参数对水动力性能的影响,着重讨论了转速ω的影响,并给出了临界范围。结合先期原理试验,初步验证了此仿生技术能够实现两栖车体辆从排水状态进入高速滑行状态,从而避开"阻力墙"现象,达到减少水阻力的目的。