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水力发电学报 2023年第12期42卷 79-86页

作者：李伟忠保燕东昆明理工大学冶金与能源工程学院昆明650093

基于浸入边界法,本文研究了俯仰运动和升降运动的相位差φ_(p)及非简谐俯仰运动参数β对扑翼能量收集性能的影响。研究了不同俯仰运动转角幅值θ_(0)下相位差对能量收集性能的影响,当θ_(0)=30°时,有效攻角和升降诱导角的变化规律一致... 详细信息

基于浸入边界法,本文研究了俯仰运动和升降运动的相位差φ_(p)及非简谐俯仰运动参数β对扑翼能量收集性能的影响。研究了不同俯仰运动转角幅值θ_(0)下相位差对能量收集性能的影响,当θ_(0)=30°时,有效攻角和升降诱导角的变化规律一致,此时扑翼无法收集到流动能。随着θ_(0)的增加,扑翼的能量收集性能逐步得到改善,当θ_(0)=76.3°时,得到的最佳相位差φ_(p)=247.5°,净输出功率系数和能量收集效率分别达到0.8954和40.16%。与现有研究得到的最高效率(35%)相比效率值提高了5.16%。研究了θ_(0)=76.3°和φ_(p)=247.5°时非简谐俯仰运动对能量收集性能的影响,研究结果表明,非简谐俯仰运动可以进一步提高扑翼系统的能量收集效率,当β=1.85时,净输出功率系数最大达到1.09。当β=1.15时,能量收集效率最高达到45.58%,相对于简谐俯仰运动下效率提高了5.42%,此时的净输出功率系数为1.05。

关键词：浸入边界法扑翼相位差非简谐俯仰运动能量收集性能

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