- PII
- 10.31857/S0032823524060022-1
- DOI
- 10.31857/S0032823524060022
- Publication type
- Article
- Status
- Published
- Authors
- Volume/ Edition
- Volume 88 / Issue number 6
- Pages
- 839-852
- Abstract
- 2D modeling of flapping flight is performed using DNS equations, the wing is simulated by an ensemble of Lagrangian particles. The simulation is carried out in two planes – parallel and orthogonal to the flight direction. The Golubev vortex street, which creates thrust, is reproduced; the meaning of figure-of-eight kinematics is clarified; it is shown that the vortices induced by the wing stroke eliminate the flow separation. It has been established that the use of folding wings reduces the energy consumption of birds by three times. The aerodynamics of a cyclocopter model with hybrid kinematics has been studied.
- Keywords
- машущий полет вязкая жидкость безотрывное обтекание уравнения Навье–Стокса вихри численное моделирование сила тяги подъемная сила восьмеркообразная кинематика циклокоптер
- Date of publication
- 01.06.2024
- Year of publication
- 2024
- Number of purchasers
- 0
- Views
- 31
References
- 1. Голубев В.В. Труды по аэродинамике. М.: ГИТТЛ, 1957. 979 с.
- 2. Лайтхилл Дж. Аэродинамические аспекты полета животных. Сер. Механика. Вып. 23. Биогидродинамика плавания и полета. М.: Мир, 1980. С. 9–78.
- 3. Зайцев А.А. Теория несущей поверхности: математическая модель, численный метод, расчет машущего полета. М.: Наука, 1995. 160 с.
- 4. Зайцев А.А., Тюрев В.В. Расчет обтекания несущей поверхности при больших деформациях // Изв. АН СССР. МЖГ. 1980. № 4. С. 72–79.
- 5. Зайцев А.А., Шарина Л.В. Аэродинамический расчет нормального трепещущего полета // Изв. АН СССР. МЖГ. 1983. № 4. С. 71–78.
- 6. 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.
- 7. Gustafson K., Leben R. Computation of dragonfly aerodynamics // Comput. Phys. Commun. 1991. V. 65. P. 121–132.
- 8. Захаренков М.Н., Никулин М.А., Швец А.И. Аэродинамика машущего полета насекомых // Изв. АН СССР. МЖГ. 1984. № 6. С. 121–126.
- 9. 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.
- 10. 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.
- 11. 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).
- 12. 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.
- 13. 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.
- 14. 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.
- 15. 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.
- 16. Марчук Г.И. Методы вычислительной математики. М.: Наука. 1989, 608 с.
- 17. Chorin A.J. Numerical Solution of the Navier–Stokes Equations // Math. Comp. 1968. V. 22. P. 745–762.
- 18. Белоцерковский С.М. Численное моделирование в механике сплошных сред. М.: Наука, 1984. 518 с.
- 19. Федоренко Р.П. Релаксационный метод решения разностных эллиптических уравнений // ЖВММФ. 1961. Т. 1. № 5. С. 922–927.
- 20. Бахвалов Н.С. О сходимости одного релаксационного метода при естественных ограничениях на эллиптический оператор // ЖВММФ. 1966. Т. 6. № 5. С. 861–883.
- 21. Wesseling P. An Introduction to Multigrid Methods. New York: Wiley, 1992. 284 p.
- 22. Ван-Дайк М. Альбом течений жидкости и газа. М.: Мир, 1986. 184 с.
- 23. 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.
- 24. 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.
