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  1. NTU Theses and Dissertations Repository
  2. 工學院
  3. 工程科學及海洋工程學系
請用此 Handle URI 來引用此文件: http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/45059
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DC 欄位值語言
dc.contributor.advisor邱逢琛(Forng-Chen Chiu)
dc.contributor.authorCheng-Han Chuangen
dc.contributor.author莊承翰zh_TW
dc.date.accessioned2021-06-15T04:02:57Z-
dc.date.available2013-02-24
dc.date.copyright2010-02-24
dc.date.issued2010
dc.date.submitted2010-02-11
dc.identifier.citation[1] Robert L. Wernli' Recent U.S NAVY Underwater Vehicle Projects'。
[2] Gray,J.,”Studies in Animal Locomotion VI:The Propulsive Power of the Dolphian”, Journal of Experimental Biology,V13:p192~199,1936。
[3] Triantafyllou, G.S., M.A. Grosenbaugh & M.S. Triantafyllou (1993) “Optimal thrust development in oscillating foils with application to fish propulsion,” Journal of Fluid Mechanics 7,205~224.
[4] Anderson J.M., K. Streitlien., D.S. Barrett, & M.S. Triantafyllou (1998) “Oscillating foils of high propulsive efficiency,”J.Fluid Mech.(1998),vol.360,pp.41~72.
[5] 吳昌政 (2004) '振動翼流體動力時域計算法之研究',國立台灣大學碩士論文。
[6] 連昱揚 (2008) '振動翼之流體動力分析',國立台灣大學碩士論文。
dc.identifier.urihttp://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/45059-
dc.description.abstract水下滑翔機一般是利用浮力引擎調節重力浮力差並藉由機翼的升力使載具產生斜向下潛或上浮的運動,但不具備水平運動的能力。本研究是為了在不影響滑翔的前提下擴展水下滑翔機的水平運動性,提出利用串列式雙振動翼來做為仿生助推器之構想,並設計與製作試驗機構,在水槽中進行一系列的試驗,探討其水動力性能。
  本研究探討串列式雙振動翼的振動振幅、頻率和相位差對於水動力性能之影響,結果顯示前後振動翼之間的相位差對於推力有顯著影響,但其推力效果並不如預期,而有待進一步的改進。本研究也確認了CFD軟體”FLUENT”可做為評估本設計的工具,後續將持續運用”FLUENT”及本研究所建置的試驗裝置進一步改進可做為水下滑翔機助推器的設計。
zh_TW
dc.description.abstractAn underwater glider is propelled by a buoyancy engine to adjust the difference between buoyancy and weight, combining with the lift induced by the wing. In general, an underwater glider can ascend or descend obliquely, but has no capability to move horizontally. In view of the fact that an underwater glider is lack of horizontal mobility, a concept of booster with two oscillating foils in series is proposed in the present study to enhance the horizontal mobility without disturbing gliding. A test apparatus is established and a series of tank tests are carried out for clarifying its hydrodynamic characteristics.
The effects of amplitude, frequency and phase angle between the two oscillating foils to the hydrodynamic forces are investigated. It is found that the phase angle influences the propulsion force significantly, but the propulsion performance of the proposed design is not as good as expected. It needs to be modified for improving the performance. In addition, the CFD software “FLUENT” has been applied for comparison, and its validity as a tool to evaluate the design has also been confirmed. Therefore, the CFD tool “FLUENT” and the test apparatus established in the present study will be applied continuously in the future work to refine the design of a booster for underwater gliders.
en
dc.description.provenanceMade available in DSpace on 2021-06-15T04:02:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1
ntu-99-R96525006-1.pdf: 9668004 bytes, checksum: 29bc0e1cdf9d3931fc2d231870c1f20a (MD5)
Previous issue date: 2010
en
dc.description.tableofcontents中文摘要 一
英文摘要 二
目錄 三
表目錄 七
圖目錄 八
符號說明 十三
第一章 緒論 1
1.1研究背景 1
1.2 本文架構 2
第二章 試驗量測分析系統與試驗步驟 3
2.1振動翼試驗裝置架構 3
2.2振動翼試驗裝置各主要構件 3
2.2.1整體設計圖以及主要尺寸 3
2.2.2試驗裝置主要構件 4
2.3實際裝置情況 11
2.4試驗流程 12
第三章 裝置尺寸及係數估算 14
3.1水下部分外型尺寸以及參數估算 14
3.2連接柱外型尺寸以及參數估算 16
3.3實驗範圍估算 19
3.4自然頻率試驗 20
3.5拖行阻力 21
第四章 試驗結果呈現 24
4.1相位定義 24
4.2史徹赫數(Strouhal Number)定義 24
4.3 U=0.29(m/s)固定相位差,不同ST狀況 25
4.3.1不同振幅組合下的平均推力 25
4.4不同翼板作動狀態主頻頻率比較 26
4.4.1 FA=10,SA=10,P=0,FX,FY,MZ傅立葉級數分析 28
4.4.2 FA=0,SA=10,FX,FY,MZ傅立葉級數分析 34
4.4.3 FA=20,SA=20,P=0,FX,FY,MZ傅立葉級數分析 38
4.4.4 FA=0,SA=20, FX,FY,MZ傅立葉級數分析 43
4.5前後翼振幅與相位差組合推力比較 47
4.5.1 後翼振幅10度與不同前翼振幅以及相位差組合 48
4.5.1.1 ST=0.139,FA=5度,10度分別與SA=10度不同相位FX 48
4.5.1.2 ST=0.216,FA=10度,SA=10度不同相位FX 49
4.5.1.3 ST=0.233,FA=5度,10度分別與SA=10度不同相位FX 50
4.5.1.4 ST=0.249,FA=10度,SA=10度不同相位FX 51
4.5.2 後翼振幅20度與不同前翼振幅以及相位差組合 52
4.5.2.1 ST=0.144,FA=5度,10度,20度分別與SA=20度不同相位FX 52
4.5.2.2 ST=0.232,FA=5度,10度,20度分別與SA=20度不同相位FX 53
4.5.2.3 ST=0.312,FA=5度,10度分別與SA=20度不同相位FX 54
4.5.2.4 ST=0.387,FA=20度,SA=20度不同相位FX 55
4.6實驗模擬比較 56
4.6.1 ST=0.233,FA=10度,SA=10度不同相位模擬實驗比較FX 58
4.6.2 U=0.29(m/s) ,不同ST與振幅組合零相位實驗模擬比較FX 59
4.6.3 不同ST與振幅組合零相位實驗模擬傅立葉級數分析比較 59
4.6.3.1 FA=10,SA=10不同ST零相位FX,FY實驗模擬傅立葉級數分析比較 60
4.6.3.2 U=0.29(m/s),FA=0,SA=10不同ST零相位FX,FY實驗模擬傅立葉級數分析比較 62
4.6.3.3 U=0.29(m/s),FA=20,SA=20不同ST零相位FX,FY實驗模擬傅立葉級數分析比較 63
4.6.3.4 U=0.29(m/s),FA=0,SA=20不同ST零相位FX,FY實驗模擬傅立葉級數分析比較 65
第五章 結論與展望 67
參考文獻 68
附錄A 69
附錄B 71
附錄C 73
dc.language.isozh-TW
dc.title串列式雙振動翼之流體動力實驗分析zh_TW
dc.titleExperiments of Dynamic Forces of Two Oscillating Foils in Seriesen
dc.typeThesis
dc.date.schoolyear98-1
dc.description.degree碩士
dc.contributor.oralexamcommittee辛敬業,周顯光,陳政宏(Jeng-Horng Chen),郭振華(Jen-Hwa Guo)
dc.subject.keyword串列式雙振動翼,水下滑翔機,仿生,zh_TW
dc.subject.keywordTwo Oscillating Foils in Series,Underwater Glider,Biomimetics,en
dc.relation.page75
dc.rights.note有償授權
dc.date.accepted2010-02-11
dc.contributor.author-college工學院zh_TW
dc.contributor.author-dept工程科學及海洋工程學研究所zh_TW
顯示於系所單位:工程科學及海洋工程學系

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