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题名仿生全翼式太阳能无人机气动数值模拟
被引量：9
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作者
甘文彪
周洲
许晓平
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机构
北京航空航天大学无人驾驶飞行器设计研究所
西北工业大学航空学院
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出处
《航空学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第10期3284-3294,共11页
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基金
中央高校基本科研业务费专项资金(YWF-15-GJSYS-031)
国家自然科学基金(11302178)~~
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文摘
以高空太阳能无人机(UAV)为背景,针对某仿生全翼式太阳能无人机开展了气动数值模拟研究。首先,应用基于改进层流动能模型的雷诺平均Navier-Stokes方程数值模拟方法,对典型低雷诺数机翼进行了数值验证;其次,回顾了某仿生全翼式太阳能无人机的基本设计特征;接着,采用数值模拟方法对该无人机进行了基本气动性能的计算分析;最后,对无人机的横航向性能和方向舵舵效进行了检验性的数值模拟。研究表明:该无人机各部件相互之间流动干扰较小,具有层流分离、转捩和湍流再附等低雷诺数流动特征;其基本气动性能较高(巡航升阻比大于34,纵向静稳定度约为8%),具有静稳定的横航向性能和较好的方向舵舵效;其仿生全翼式构型是一种较有前景的太阳能无人机布局形式。
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关键词
仿生全翼式
太阳能无人机
数值模拟
低雷诺数
层流动能模型
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Keywords
bionic full-wing type
solar-powered UAV
numerical simulation
low Reynolds
laminar kinetic energy model
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分类号
V211.3
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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题名基于层流动能湍流模型的数值模拟方法
被引量：1
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作者
甘文彪
周洲
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机构
西北工业大学无人机特种技术重点实验室
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出处
《计算物理》
CSCD
北大核心
2013年第2期169-179,共11页
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基金
国家自然科学基金(11202162)
国家"863"预研基金(9140A25010312HK0301)资助项目
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文摘
从层流动能出发提出数值模拟原则;综合考虑自然、旁路和分离流转捩的因素构建实用的层流动能湍流模型,结合预处理和基本求解技术发展出适于转捩流动的数值模拟方法和程序.针对预处理技术,以Weiss-Smith矩阵为基础,考虑湍流粘性的影响;针对基本离散格式和边界条件,结合模型方程进行对角占优强化等特殊处理.最后通过平板边界层和典型翼型,特别是低雷诺数翼型的数值模拟,验证数值方法的有效性和鲁棒性.算例表明本文的方法能够为求解更复杂的流动提供参考.
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关键词
层流动能湍流模型
转捩
低雷诺数
预处理技术
翼型
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Keywords
laminar kinetic energy turbulent model
transition
lower Reynolds
preconditioning technique
airfoil
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分类号
O351
[理学—流体力学]
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