不同转速下仿生叶轮的动态性能分析及结构优化设计

作者：白向华; 吕建刚; 郭劭琰; 宋彬

来源：机械设计与制造, 2014, (10): 32-35.

DOI：10.19356/j.cnki.1001-3997.2014.10.010

• 转速
• 自由运动
• 动态分析
• UDF

为突破传统排水型两栖车辆"阻力墙"现象,基于蛇怪蜥蜴踏水仿生学原理设计了一种轮-叶复合式仿生推进装置。为进一步研究仿生叶轮自由运动状态下力学性能和运动规律,构建了基于恒转速的仿生叶轮流体动力学模型,附加仿生叶轮自身重力作用,采用基于欧拉网格的有限体积法离散流体力学偏微分方程,应用UDF自编译实现仿生叶轮重力作用下的二自由度恒转速运动,依靠求解离散化偏微分方程获得该力学模型的最终解析。数值分析揭示了仿生叶轮在不同转速工况下的托举力、推进力、速度和位移等物理量的变化规律,模拟了仿生叶轮的真实自由运动过程,并开展了以性能分析为中心的仿生叶轮结构优化设计,为优化仿生叶轮性能提供了设计思路。

• 单位
  中国人民解放军陆军工程大学