研究目的
研究一种新型推进器的可行性及其特性,该推进器结合了人造推进器与大型游泳动物的推进机制,重点关注低速巡航与机动性能。
研究成果
该研究表明,在外观常规的推进器中集成非稳态与稳态推进机制具有可行性。结果显示,通过鳍片扭转可精细控制小推力水平,且晃荡模式相比螺旋桨模式具有更平滑的推力反向特性?;蔚茨J礁子谑迪掷喽锟刂?,这为需要精确操控的水下航行器应用提供了潜在可能。
研究不足
该研究仅限于低雷诺数及接近推力起始最小诱导速度的拖曳速度。推进器的机械复杂性以及鳍运动可用的有限扭矩也是限制因素。
1:实验设计与方法选择:
本研究设计了一种可在晃荡模式与推进模式间切换的新型推进器,对比非定常与定常升力产生机制。理论模型包含准定常与定常推力建模,用于与实测数据对比。
2:样本选择与数据来源:
在低速拖曳水池中测试推进器,测量不同俯仰与扭转振幅条件下的推力、力系数及效率。
3:实验设备与材料清单:
配备可扭转翼片的0.7米直径推进器、ATI Delta IP68 US-50–150称重传感器,以及带自动数据采集系统的拖曳水池。
4:7米直径推进器、ATI Delta IP68 US-50–150称重传感器,以及带自动数据采集系统的拖曳水池。
实验流程与操作规范:
4. 实验流程与操作规范:在悬停与拖曳状态下测试推进器,通过改变俯仰振幅、扭转振幅等翼片参数,研究推力反转及晃荡/推进模式转换过程。
5:数据分析方法:
分析推力、力系数与效率的时间平均测量值,采用准定常与定常模型进行实测对比。
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