۳D Numerical Simulation of a Hovering Hummingbird-inspired Flapping Wing with Dynamic Morphing

سال انتشار: 1401
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 158

فایل این مقاله در 16 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JAFM-15-3_020

تاریخ نمایه سازی: 18 خرداد 1401

چکیده مقاله:

Three-dimensional numerical simulations are performed to examine the effects of dynamic wing morphing of a hummingbird-inspired flexible flapping wing on its aerodynamic performance in hovering flight. The range analysis and variation analysis in the orthogonal experiment are conducted to assess the significance level of various deformations observed in the hummingbird wings on wing aerodynamic performance. It has been found that both camber and twist significantly can affect lift, and twist has an even higher significant impact on lift efficiency. Spanwise bending, whether out-of-stroke-plane or in-stroke-plane, has a negligible impact on lift and efficiency, and the in-stroke-plane bending can cause lift to decrease to an extent. Optimal parameters for determining the wing deformations are selected and tested to validate the conclusions drawn in the analysis for the results in orthogonal experiment. Through a comparison study between the optimized wings and the rigid wing, it is found that although the wing flexibility can cause the net force to decrease, the flexible wing used less energy to bring the net force closer to the vertical direction, thereby improving the lift efficiency. This study provides an aerodynamics understanding of the efficiency improvement of the hummingbird-inspired flexible flapping wing.

کلیدواژه ها:

نویسندگان

Y. Dong

School of Aeronautics, Northwestern Polytechnical University, Xi’an ۷۱۰۰۷۲, PR China

B. Song

School of Aeronautics, Northwestern Polytechnical University, Xi’an ۷۱۰۰۷۲, PR China

D. Xue

School of Aeronautics, Northwestern Polytechnical University, Xi’an ۷۱۰۰۷۲, PR China

W. Yang

School of Aeronautics, Northwestern Polytechnical University, Xi’an ۷۱۰۰۷۲, PR China

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :
  • Altshuler, D. L., M. Princevac, H. Phan and J. Lozano ...
  • Bhattacharjee, D., A. A. Paranjape and R. S. Pant (۲۰۱۹). ...
  • Chin D. D and Lentink D (۲۰۱۶). Flapping wing aerodynamics: ...
  • Coleman, D., M. Benedict, V. Hrishikeshavan and I. Chopra (۲۰۱۵, ...
  • Du, G. and M. Sun (۲۰۰۸). Effects of unsteady deformation ...
  • Gehrke, A. (۲۰۲۱). Phenomenology and scaling of optimal flapping wing ...
  • Gehrke, A., G. Guyon-Crozier and K. Mulleners (۲۰۱۸). Genetic algorithm ...
  • Keennon, M., K. Klingebiel and H. Won (۲۰۱۲, Jan). Development ...
  • Kim, J. K. and J. H. Han (۲۰۱۴). A multibody ...
  • Lua, K. B., Y. J. Lee and T. T. Lim ...
  • Masateru, M., N. Toshiyuki, K. Ikuo, T. Hiroto and L. ...
  • Nan, Y., M. Karásek, M. E. Lalami and A. Preumont ...
  • Noyon, T. A., W. B. Tay, B. Oudheusden and H. ...
  • Phan, H. V., Q. T. Truong and H. C. Park ...
  • Phan, H. V., Q. T. Truong, T. Au and H. ...
  • Phan, H. V., T. Au and H. C. Park (۲۰۱۶b). ...
  • Phan, H. V. and H. C. Park (۲۰۱۹). Insect-inspired, tailless, ...
  • Reid, H., H. Zhou, M. Maxcer, R. K. Peterson and ...
  • Roccia, B. A., S. Preidikman, M. L. Verstraete and D. ...
  • Sane, S. P. (۲۰۰۳). The aerodynamics of insect flight. Journal ...
  • Shyy, W., C-K. Kang, P. Chirarattananon, S. Ravi and H. ...
  • Shyy, W., H. Aono, S. K. Chimakurthi, P. Trizila, C.-K. ...
  • Song, J., H. Luo and T. L. Hedrick (۲۰۱۴). Three-dimensional ...
  • Tanaka, H., H. Suzuki, I. Kitamura, M. Maeda and H. ...
  • Tobalske, B. W., D. R. Warrick, C. J. Clark, and ...
  • Truong, Q. T., Q. V. Nguyen, V. T. Truong, H. ...
  • Walker, S. M., A. Thomas and G. K. Taylor (۲۰۰۹). ...
  • Wolf M, Ortega-Jimenez V. M and Dudley R (۲۰۱۳). Structure ...
  • Xuan, H., J. Hu, Y. Yu and J. Zhang (۲۰۲۰). ...
  • Yang, S. and W. Zhang (۲۰۱۵). Numerical analysis of the ...
  • Zhu, H. and M. Sun (۲۰۱۷). Unsteady aerodynamic force mechanisms ...
  • نمایش کامل مراجع