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  1. NTU Theses and Dissertations Repository
  2. 工學院
  3. 應用力學研究所
請用此 Handle URI 來引用此文件: http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/63548
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dc.contributor.advisor朱錦洲
dc.contributor.authorChun-Wei Shihen
dc.contributor.author石峻瑋zh_TW
dc.date.accessioned2021-06-16T17:13:50Z-
dc.date.available2017-08-21
dc.date.copyright2012-08-21
dc.date.issued2012
dc.date.submitted2012-08-20
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dc.identifier.urihttp://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/63548-
dc.description.abstract流場結構與物體受力之間的關係一直是相當受關注的研究議題,在這之中多重物體間尾流相互影響的複雜問題,常以渦流與機翼的交互作用之現象作為研究基本型態。了解尾流導致的受力震盪為結構安全課題中的重要一環。
本研究將模擬在二維流場中,機翼穿越另一機翼的尾流渦漩形成的渦流層之情形,探討重點為流場狀況及機翼的受力變化。研究中採用的機翼型號為NACA0010,在雷諾數1000的流場下使用工程軟體Ansys Fluent來取得流場資訊,並嵌入使用者自訂方程式做進一步的力元分析。本研究使用Chang(1992) 提出的力元理論方法獲得物體之受力,與一般表面壓力積分法不同,力元方法將力做拆解來區別個流體元素對力的貢獻,首先將力元所得的結果與Fluent用壓力積分法計算的結果做比較,兩者相當吻合,故本研究能夠準確地利用力元方法探討流場內個別渦漩對升、阻力的貢獻與影響。除了有助於深入了解流場性質外,並且能用來分析、預測、設計有利於實際應用的流場。
zh_TW
dc.description.abstractFlows around multiple bodies are common in aerodynamics, each body disturbs the free-stream and the disturbances interact with other bodies. Vortex–airfoil interaction is studied as a prototype of such problems.
In order to know the vortex structure of the flow and forces applied on the airfoil, we simulate the case of airfoil intersecting a vorticity layer which is formed by the airfoil’s wake in a two-dimensional flow field. In our cases, Reynolds number is 1000 and airfoil type is NACA0010. We use Ansys Fluent to compute the basic flow information. Combining these flow info with Force Element Decomposition. It turns out to be a useful method to decompose total force into separated elements, which yields us a better view of the flow structure and interactions of vortices. It also helps us to quantify the contribution of a specific vortex in lift or drag force.
Our research is focused on forces applied to the airfoil in different vortex strength and different angle of attack. The results show that the vortex strength is linear to the force change, and angle of attack has a lot to do with the distribution of force element.
en
dc.description.provenanceMade available in DSpace on 2021-06-16T17:13:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2012
en
dc.description.tableofcontents致謝 i
摘要 ii
Abstract iii
圖目錄 vi
第 1 章 導論 1
1-1前言 1
1-2文獻回顧 1
1-2-1機翼與渦漩交互作用 1
1-2-2單一機翼 3
1-2-3力源理論發展史 5
1-3渦流層 6
1-4全文概述 7
第 2 章 力元理論與控制方程式 8
2-1 力元理論簡介 8
2-2 輔助勢流 8
2-3 無因次控制方程式 9
2-4 力元理論 10
第 3 章 數值方法 15
3-1 簡介 15
3-2 網格產生 15
3-2-1 計算花費的時間 16
3-2-2 數值擴散 17
3-2-3 網格品質 18
3-3 流場計算 19
3-3-1 分離求解器 19
3-3-2 空間離散 21
3-3-3 時間離散 26
3-3-4 壓力─速度耦合關係的處理 29
3-4 動態網格 36
3-5 使用者自訂方程式(UDF)介紹 38
3-5-1 網格資料結構 39
2-4-4 UDF執行流程 45
第 4 章 機翼穿越渦流層模擬計算 46
4-1 前言 46
4-2流場參數與運動參數 46
4-2-1 流場參數 46
4-2-2 運動參數 47
4-3 輔助勢流 47
4-4 數值結果驗證 50
4-5 渦流對受力的影響 52
4-5-1 Airfoil-Vortex Interaction 52
4-5-2渦流強度 63
4-5-3攻角分析 64
4-5-4力元分布 67
第 5 章 結論與展望 72
5-1 結論 72
5-2 未來展望 73
文獻回顧 74
dc.language.isozh-TW
dc.subject力元理論zh_TW
dc.subject機翼-渦流交互作用zh_TW
dc.subject尾流渦漩zh_TW
dc.subjectforce element decompositionen
dc.subjectwake vortexen
dc.subjectblade-vortex interactionen
dc.title二維機翼穿越渦流層之力元分析zh_TW
dc.titleForce element analysis on two-dimensional airfoils
cutting through vorticity layers
en
dc.typeThesis
dc.date.schoolyear100-2
dc.description.degree碩士
dc.contributor.coadvisor郭志禹
dc.contributor.oralexamcommittee張建成,宮春斐,蘇正瑜
dc.subject.keyword力元理論,尾流渦漩,機翼-渦流交互作用,zh_TW
dc.subject.keywordforce element decomposition,wake vortex,blade-vortex interaction,en
dc.relation.page75
dc.rights.note有償授權
dc.date.accepted2012-08-20
dc.contributor.author-college工學院zh_TW
dc.contributor.author-dept應用力學研究所zh_TW
顯示於系所單位:應用力學研究所

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