Modares Mechanical Engineering
مهندسی مکانیک مدرس
Modares Mechanical Engineering
Engineering & Technology
http://mme.modares.ac.ir
1
admin
1027-5940
2476-6909
10.22034/mme
fa
jalali
1394
10
1
gregorian
2016
1
1
15
10
online
1
fulltext
fa
بررسی سرعت القائی و حساسیت سنجی نیروی برا در تئوری المان تیغه برای شبیه سازی حرکت بالزن در پرواز ایستا
Investigation of induced velocity and lift sensitivity analysis in blade element theory for simulation of flapping wing in hovering flight
در این پژوهش ابتدا روش های وارد کردن مستقیم و غیر مستقیم اثرات القایی جریان در تئوری المان تیغه برای بدست آوردن نیروی برآ در فاز پروازی ایستا برای بال حشرهی دروزوفیلا مورد بررسی قرارگرفته است. در ادامه، الگوریتم جدیدی برای اصلاح سرعت القایی بر مبنای تئوری جت رانکین-فرود، ارائه شده است. نتایج روشهای پیشین و جدید برای شبیه سازی آیرودینامیکی بال این حشره در پرواز ایستا طی حرکات ترکیبی بالزدن و پیچش بال با نتایج تجربی منتشر شده برای این بال مقایسه شده است. نتایج این مقایسه نشان می دهد که یکی از مدلهای بر مبنای روش غیر مستقیم به عنوان نزدیک ترین روش به نتایج آزمایشگاهی بهترین پیش بینی را دارد. با استفاده از این مدل، حساسیت نیروی برآی لحظهای و متوسط تولیدی بال مدل شدهی این حشره به شش پارامتر ورودی حرکتی بال سنجیده شده است. این پارامترها شامل فرکانس بالزدن، اختلاف فاز زمانی بین زوایای بالزدن و پیچش بال، حداکثر دامنهی زاویهی بالزدن و پیچش بال و روند تغییرات زاویههای بالزدن و پیچش بال طی کورس بالزدن می باشند. نتایج نشان میدهد که با افزایش فرکانس و دامنهی بالزدن نیروی برآ به نحوی فزاینده افزایش پیدا میکند. همچنین مقداری از اختلاف فاز بین دو زاویه بالزدن و پیچش که منجر به حداکثر نیروی برآ شده معرفی میگردد. همچنین نتایج نشان میدهد که با سینوسی شدن روند تغییرات زاویهی بالزدن با زمان، نیروی برآی تولیدی افزایش پیدا میکند.
In first part of this study the methods of direct and indirect entering the effect of induced velocity in blade element theory to achieve lift force in hover flight of Drosophila flapping insect are investigated. Then a new algorithm for Induced velocity correction based on Rankin-Froude jet theory and direct method is presented. The results of previous and new methods to aerodynamic simulation of this insect in hovering flight with combined flapping and pitching angles were compared with published experimental results. The results of this comparison indicate that one of the models based on the indirect method as the best way to predict the experimental results. In second part of this work, the sensitivity of the instantaneous and mean force, produced by insect modeled wing, is examined with change in six wing important motion parameters. This parameters Includes: flapping frequency, phase difference between flapping and pitching angle, flapping and pitching amplitudes and flapping and pitching variations with respect to time in flapping cycle. The results show that with increasing frequency and flapping amplitude lift increasingly increases. Also, range of phase difference percent between flapping and pitching angle that lead to maximum lift of the wings is introduced. Results also show that with tending variation of flapping angle in cycle to sinusoidal trend, the lift force increases.
"بالزن"," تئوری المان تیغه","نیروی جرم اضافه شده","نیروی چرخشی"," سرعت القائی"
"Flapping wing","blade element theory","added mass force","rotational force"," induced velocity"
212
224
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-1000-9486&slc_lang=fa&sid=15
Amir Hossein
Zaree
امیرحسین
زرعی
100319475328460056727
100319475328460056727
No
دانشگاه فردوسی مشهد
Mohammad Hassan
Javareshkian
محمد حسن
جوارشکیان
100319475328460056728
100319475328460056728
Yes
دانشیار دانشگاه فردوسی