二自由度振蕩水翼推進性能分析及實驗研究.pdf

1、仿生推進是近些年逐漸興起的一種新型推進方式，通過模仿水下生物的生態(tài)結(jié)構(gòu)和運動方式，以達到良好的推進性能，為水下推進裝置的研制提供了新的思路，豐富和完善了水下推進技術(shù)。本文通過模仿海龜前肢水翼推進方式，對振蕩水翼推進裝置進行了設(shè)計和研究。海龜水翼運動方式獨特，依靠前肢水翼和后肢蹼翼的協(xié)調(diào)運動可以實現(xiàn)前行、升沉、轉(zhuǎn)艏和懸停等復(fù)雜的運動，同時也可以在陸地上爬行，實現(xiàn)兩棲運動。本文主要從振蕩水翼推進原理分析，二自由度振蕩水翼非定常流場數(shù)值模擬，

2、二自由度振蕩水翼推進裝置總體方案設(shè)計及水池實驗驗證四部分進行了振蕩水翼法推進技術(shù)的研究工作。
　　綜合分析國內(nèi)外對于振蕩水翼推進法和推進載體技術(shù)的研究，從基于升力/阻力運動模式的角度對水翼法推進機理進行了理論研究。建立“拍旋”“位旋”耦合運動模型，從振蕩水翼運動規(guī)律、影響推進性能的參數(shù)耦合分析等方面開展了振蕩水翼推進技術(shù)的研究工作，為推進裝置的研究提供了理論依據(jù)。
　　利用流體仿真軟件Fluent對二自由度振蕩水翼在不同參數(shù)

3、（運動幅值、運動頻率、來流速度等）耦合下的推進性能進行了數(shù)值模擬，并對二維振蕩水翼尾渦形成和脫落的過程進行觀察，同時利用Fluent仿真結(jié)果對相關(guān)驅(qū)動裝置的參數(shù)進行計算，為二自由度振蕩水翼推進裝置的結(jié)構(gòu)設(shè)計打下基礎(chǔ)。
　　在理論分析和數(shù)值模擬分析的基礎(chǔ)上，完成了相關(guān)驅(qū)動裝置的選型工作，進行了振蕩水翼推進裝置的設(shè)計，包括驅(qū)動系統(tǒng)設(shè)計和控制測量系統(tǒng)設(shè)計，實現(xiàn)振蕩水翼推進裝置速度閉環(huán)和位置閉環(huán)的雙閉環(huán)控制。
　　搭建二自由度振蕩水