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| DC 欄位 | 值 | 語言 |
|---|---|---|
| dc.contributor.advisor | 朱錦洲(Chin-Chou Chu),張建成(Chien-Cheng Chang) | |
| dc.contributor.author | Chien-Chu Chou | en |
| dc.contributor.author | 周建車 | zh_TW |
| dc.date.accessioned | 2021-06-16T17:14:06Z | - |
| dc.date.available | 2017-08-20 | |
| dc.date.copyright | 2012-08-20 | |
| dc.date.issued | 2012 | |
| dc.date.submitted | 2012-08-19 | |
| dc.identifier.citation | [1]Earnshaw, P. B. (1961), “An Experiment Investigation of the Structure of a Leading-Edge Vortex” , Aeronautical Research Council Reports and Memoranda, no. 3281.
[2]Gursul, M. (1994), “Unsteady Flow Phenomena over Delta Wings at High Angle of Attack” , AIAA Journal, vol. 32, no. 2, pp. 225-231. [3]Erickson, G. E. (1982), “Water-Tunnel Studies of Leading-Edge Vortices”, Journal of Aircraft, vol. 19, no. 6, pp. 442-448. [4]Erickson, G. E. (1980), “Flow Studies of Slender Wing Vortice”, AIAA Paper 80-1423. [5]Chigier, N. A. (1974), “Measurement of Vortex Breakdown Over a Delta Wing Using a Laser Anemomen”, Nielsen Engineering and Research, NASA Contractor Report 166336. [6]Lowson, M. V. (1989), “Visualization Measurement of Vortex Flow”, AIAA Paper, 89-1091. [7]Peckham, D. H. and Atkinson, S. A. (1957), “Preliminary Results of Low Speed Wind Tunnel Tests on a Gothic Wing of Aspect Ration 1.0”, Aeronautical Research Council Reports and Memoranda, C.P. no. 508. [8]Peckham, D. H. (1958), “Low-Speed Wind-Tunnel Tests on a Series of Uncambered Slender Pointed Wings with Sharp Edges”, Aeronautical Research Council Reports and Memoranda, no. 3186. [9]Elle, B. J. (1958), “An Investigation at Low Speed of the Flow Near the Apex of Thin Delta Wings with Sharp Leading Edges”, Aeronautical Research Council Reports and Memoranda, no. 3176. [10]Payne, F. M. (1987), “The Structure of Leading Edge Vortex Flows Including Vortex Breakdown”, Ph.D. Dissertation, University of Notre Dame. [11]Lanbourne, N. C. and Bryer, D. W. (1962), “The bursting of leading edge vortices: some observation and discussion of the phenomenon”, Aeronautical Research Council Reports and Memoranda, no. 3282. [12]Gursul, M. and Badcock, K. (2003), “Delta Wing Aerodynamics Requirments from CFD and Experiments”, Integrating CFD and Experiments, Glasgow, UK. [13]Escudier, M. (1988), “Vortex breakdown: observations and explanations”, Progress in Aerospace Science, vol. 25, pp. 189-229. [14]Leibovich, S. (1984), “Vortex stability and breakdown: survey and extension”, AIAA Journal, vol. 22, no. 9, pp 1192-1206. [15]Hall, M. G. (1972), “Vortex breakdown”, Annual Review of Fluid Mechanics, vol. 4, pp. 195-218. [16]Gursul, M. (1995), “Criteria for location of vortex breakdown over delta wings”, Aeronaut Journal, pp. 194-196. [17]Gad-el-Hak, M. and Blackckelde, R. F. (1985), “The discrete vortices from a delta wing”, AIAA Journal, vol. 23, pp. 961-962. [18]Gad-el-Hak, M. and Blackckelde, R. F. (1987), “Control of the secrete vortices from a delta wing”, AIAA Journal, vol.25, pp. 1042-1049. [19]Cipolla, K. M. and Rockwell, D. (1998), “Small-scale vortical structures in crossflow plane of a rolling delta wing”, AIAA Journal, vol. 36, pp. 2276-2278. [20]Shin, C. and Ding, Z. (1996), “Trailing-edge jet control of leading-edge vortices of a delta wing”, AIAA Journal, vol. 34, pp. 1447-1457. [21]Riley, A. J. and Lowson M. V. (1998), “Development of a three-dimensional free shear layer”, Journal Fluid Mechanics, pp. 49-89. [22]Mitchell, A. M. and Molton, P. (2002), “Vortical substructures in the shear layers forming leading-edge vortices”, AIAA Journal, vol. 40, pp. 1689-1692. [23]Menke, M. and Gursul, I. (1997), “Unsteady nature of leading edge vortices”, Physics of Fluids, vol. 9, no. 10, pp. 2960-2966. [24]Baker, G. R., Baker, S. J., Bofah K. K. and Saffman, P. G. (1974), “Laser anemometer measurements of trailing vortices in water”, Journal Fluid Mechanics, vol. 65, pp. 325-336. [25]Devenport, W. J., Rife, M. C, Liapis, S. I. and Follin, G. J. (1996), “The structureand development of a wing-tip vortex”, Journal Fluid Mechanics, vol. 312, pp. 60-106. [26]Bohorquez, F. and Pines, D. (2006), “Challenges Facing Future Micro-Air-Vechicle Development”, Journal of Aircraft , vol. 43 , pp. 290-305. [27]Wanger, H. (1925), “Uber die Entstehung des dynamischen Auftriebes von Tragflugeln”, Z. Angew. Math. Mech., vol. 5, pp. 17-35. [28]Francis, R. & Cohen , J. (1933), “The Flow Near a Wing which Starts Suddenly from Rest and then Stalls”, Aeronautocal Research Comm., Memo no. 1561. [29]Gursul, I. (2004), “Recent developments in delta wing aerodynamics”, The Aeronautical Journal, vol. 108, no. 1087, pp. 437-452. [30]Ol, M. V. and Gharib, M. (2003), “Leading-Edge Vortex Structure of Nonslender Delta Wings at Low Reynolds Number”, AIAA Journal, vol. 41, no. 1 ,pp. 16-26. [31]Gordnier, R. E., Visbal, M. R., Gursul, I.,and Wang, Z. (2009), “Computational and Experimental Investigation of a Nonslender Delta Wing”, AIAA Journal, vol. 47, no. 8, pp. 1811-1825. [32]Wood, R.J., Avadhanula, S., Steltzm, E., Seeman, M., Entwistle, J., Bachrach, A., Barrows, G., Sanders, S., and Ronald, S. F. (2007), “An Autonomous Palm-Sized Gliding Micro Air Vehicle”, IEEE Robotics and Automation Magazine, pp.82-91. [33]郭光輝 (1990), “三角翼前緣渦之實驗研究”, 台灣大學應用力學研究所碩士論文. [34]姚凱涵 (2011), “低雷諾數下展弦比翼板之起動流場實驗分析”, 台灣大學應用力學研究所碩士論文. [35]王浩丞 (2010), “柔性翼對開合機制之空氣動力學的研究”, 台灣大學應用力學研究所碩士論文. [36]李峰, 白鵬, 石文, 李建華 (2007), “微型飛行氣低雷諾數空氣動力學”, Advances in Mechanics, vol. 37, No. 2, pp. 99-110. | |
| dc.identifier.uri | http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/63566 | - |
| dc.description.abstract | 本實驗以展弦比4的三角翼，使用粒子顯影，染料顯影、並配合升阻力量測，討論非狹長三角翼前緣渦的發展以及結構。本實驗的工作流體為甘油和水的混合物，以雷諾數150、300配合15、30、45度攻角瞬間起動，並進行平移運動。使用六軸力規紀錄升阻力隨時間的變化，並觀察不同角度下升阻比的變化。流場觀測方面，藉由釋放顯影粒子，配合PIV方法計算流場的速度場及渦度。流場顯影方面，由翼板前縁釋放食用染料，並在其上方及側方處架設攝影機以觀察流場變化。
由量力結果發現翼板在較低攻角狀態下飛行會有較小的升阻力，但卻有較大的升阻比。而在PIV觀察前緣渦發展中，發現在雷諾數150下前緣渦以較對稱且集中的形式出現，然而在雷諾數300下前緣渦出現了較不對稱的現象且渦度較為散亂。流場顯影方面則觀察到在雷諾數300下，流場出現了回流的現象。 | zh_TW |
| dc.description.abstract | Flow over impulsive started delta wing of aspect ratio 4 at Re=150 and 300 are investigated to analysis the development and structures of vortex by PIV(particle image velocimetry),flow visualization and measurement of force with the AoA varying at 15, 30 and 45 degrees. We use the force sensor to record the lift and drag forces as time develop. Therefore, we observe the variation of the ratio of lift and drag coefficient beyond different angles. In addition to the observation of flow field, we release particles and use PIV method to calculate the associated velocity field and vorticity. With respect to flow visulization, we release dye from the leading-edge of delta wing, and set cameras to observe the flow.
Results of measurement of force show that delta wings have smaller drag and lift force, but have larger ratio of lift to drag in smaller AoA. In PIV measurement, leading-edge vortices are symmetrical and concentrated at Re=150. However, leading-edge vortices are asymmetric and diffused at Re=300. In addition, the phenomena of flow reversal in flow visualization are observed to appear when Re=300. | en |
| dc.description.provenance | Made available in DSpace on 2021-06-16T17:14:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ntu-101-R99543054-1.pdf: 7403774 bytes, checksum: ba2156e9cceacfb4ea4c88a183a0d32a (MD5) Previous issue date: 2012 | en |
| dc.description.tableofcontents | 誌謝 i
中文摘要 ii ABSTRACT iii 符號說明 iv 目錄 v 圖目錄 viii Chapter 1 緒論 1 1.1 前言 1 1.2 文獻回顧 2 1.2.3 前緣渦漩 2 1.2.4 渦漩中心 4 1.2.5 渦漩崩潰(Vortex Breakdown) 5 1.2.6 K-H不穩定性(Kelvin-Helmholtz type instability) 7 1.2.7 渦漩徘徊(Vortex Wandering) 8 1.3研究動機 10 Chapter 2 實驗設備與實驗方法 13 2.1 實驗設備 13 2.1.1 實驗水槽 14 2.1.2 黏度計 15 2.1.3 運動模擬系統 16 2.1.4受力量測系統 17 2.1.4.1 防水型六軸力規感應器 18 2.1.4.2 訊號擷取裝置 18 2.1.5 流場量測系統 18 2.1.5.1 雷射 19 2.1.5.2 電子耦合攝影機 20 2.1.5.3 流場顯影粒子 20 2.1.6 流場顯影 21 2.2 實驗方法 22 2.2.1 運動控制 22 2.2.2 實驗步驟 22 2.2.2.1 升阻力量測 22 2.2.2.2 PIV量測 23 2.2.3 實驗訊號分析 23 2.2.3.1 量力訊號分析 23 2.2.3.2 PIV流場影像分析 24 2.2.4 流場顯影 25 Chapter 3 理論分析 26 3.1 動態比例 26 3.1.1 展弦比(Aspect Ratio) 26 3.1.2 雷諾數(Reynolds Number) 26 3.1.3 無因次時間 27 3.1.4 平均升力係數 27 3.1.5 平均阻力係數 28 3.1.6 升阻比 29 3.2基礎理論 29 3.2.1 近穩態假設(The Quasi-Steady Assumption) 29 3.2.2 尾渦度(Wake Vorticity) 30 3.2.3 華格納效應(The Wagner Effect) 31 3.2.4 延遲失速效應(Delayed Stall) 32 3.2.5 遲滯效應 33 3.2.6 偉斯-福效應(The Weis-fogh Effect) 33 Chapter 4 實驗結果與討論 34 4.1 實驗參數 34 4.2 受力量測 36 4.2.1 雷諾數 150 38 4.2.2 雷諾數 300 43 4.3 PIV量測 55 4.3.1 雷諾數150 55 4.3.1.1 攻角15度 55 4.3.2.2 攻角30度 57 4.3.2.3 攻角45度 59 4.3.3 雷諾數300 61 4.3.3.1 攻角15度 61 4.3.3.2 攻角30度 64 4.3.3.3 攻角45度 71 4.4 流場顯影 74 4.4.1 攻角15度 74 4.4.2 攻角30度 75 Chapter 5 結論與未來展望 77 5.1 結論 77 5.2 未來展望 78 REFERENCE 79 圖目錄 圖 1 各種型式三角翼。 1 圖 2 三角翼前緣渦流場 [33] 。 3 圖 3前緣渦漩的三個區域 [27]。 4 圖 4 流場可視化三角翼渦漩崩潰 [11]。 5 圖 5 兩種渦漩崩潰型式 [12]。 6 圖 6 不同攻角渦漩潰散位置與無因次化渦度 [16]。 7 圖 7 經過渦心的方均根旋轉速度 [23]。 8 圖 8 平均時間的軸向速度及旋轉速度 [23]。 9 圖 9 飛行體總重量與翼展長取對數 [26]。 10 圖 10 飛行體重量與巡弋速度取對數 [26]。 11 圖 11 實驗設備整體架構。 13 圖 12 實驗水槽。 14 圖 13翼板與支撐架。 15 圖 14黏度計。 16 圖 15 運動控制系統 16 圖 16 受力量測系統。 17 圖 17 Spectra-Physics 氬離子連續雷射。 19 圖 18 電子耦合攝影機(CCD)與Nikon 35mm定焦鏡頭。 20 圖 19 顯影粒子。 21 圖 20 埋管的三角翼板。 21 圖 21 抽水馬達。 25 圖 22 環流升力 [34]。 28 圖 23 尾渦度。 [34] 30 圖 24 環流與升力的增強 [27]。 31 圖 25 延遲失速 [28]。 32 圖 26 三軸量力校正。 37 圖 27 各角度實驗阻力係數比較圖，雷諾數150。 38 圖 28 支撐阻力係數圖，雷諾數150。 38 圖 29 修正後各角度實驗阻力係數比較圖，雷諾數150。 39 圖 30 各角度實驗升力係數比較圖，雷諾數150。 40 圖 31支撐升力係數圖，雷諾數150。 40 圖 32 修正後各角度實驗阻力係數比較圖，雷諾數150。 41 圖 33 修正後各角度實驗升阻比圖，雷諾數150。 42 圖 34 實驗與模擬阻力係數比較圖，雷諾數300，攻角15度。 43 圖 35 實驗與模擬升力係數比較圖，雷諾數300，攻角15度。 43 圖 36 實驗與模擬阻力係數比較圖，雷諾數300，攻角30度。 44 圖 37 實驗與模擬升力係數比較圖，雷諾數300，攻角30度。 44 圖 38 實驗與模擬阻力係數比較圖，雷諾數300，攻角45度。 45 圖 39 實驗與模擬升力係數比較圖，雷諾數300，攻角45度。 45 圖 40 支撐阻力係數圖，雷諾數300。 46 圖 41支撐升力係數圖，雷諾數300。 46 圖 42 修正後實驗與模擬阻力係數比較圖，雷諾數300，攻角15度。 47 圖 43 修正後實驗與模擬升力係數比較圖，雷諾數300，攻角15度。 47 圖 44 修正後實驗與模擬阻力係數比較圖，雷諾數300，攻角30度。 48 圖 45 修正後實驗與模擬升力係數比較圖，雷諾數300，攻角30度。 49 圖 46 修正後實驗與模擬阻力係數比較圖，雷諾數300，攻角45度。 50 圖 47 修正後實驗與模擬升力係數比較圖，雷諾數300，攻角45度。 50 圖 48 修正後各角度實驗阻力係數比較圖，雷諾數300。 51 圖 49 各角度模擬阻力係數比較圖，雷諾數300。 51 圖 50 修正後各角度實驗升力係數比較圖，雷諾數300。 52 圖 51 各角度模擬升力係數比較圖，雷諾數300。 52 圖 52 各角度實驗升阻比圖，雷諾數300。 53 圖 53 各角度模擬升阻比圖，雷諾數300。 53 圖 54 渦度分布圖，x=0.5，雷諾數150，攻角15度。 55 圖 55 渦度分布圖，x=0.9，雷諾數150，攻角15度。 56 圖 56 渦度分布圖，x=0.5，雷諾數150，攻角30度。 57 圖 57 渦度分布圖，x=0.9，雷諾數150，攻角30度。 58 圖 58 渦度分布圖，x=0.5，雷諾數150，攻角45度。 59 圖 59 渦度分布圖，x=0.9，雷諾數150，攻角45度。 60 圖 60 渦度分布圖，x=0.5，雷諾數300，攻角15度。 62 圖 61 渦度分布圖，x=0.9，雷諾數300，攻角15度。 63 圖 62 翼展方向速度分布圖，x=0.5，雷諾數300。 65 圖 63 往翼板表面正上方向速度分布圖，x=0.5，雷諾數300。 67 圖 64 渦度分布圖，x=0.5，雷諾數300。 69 圖 65 渦度分布圖，x=0.9，雷諾數300，攻角30度。 70 圖 66 渦度分布圖，x=0.5，雷諾數300，攻角45度。 72 圖 67 渦度分布圖，x=0.9，雷諾數300，攻角45度。 73 圖 68 染料顯影上視及側視圖，雷諾數300，攻角15度。 74 圖 69 染料顯影上視及側視圖，雷諾數300，攻角30度。 75 圖 70 染料顯影上視圖，雷諾數300，攻角30度。 76 | |
| dc.language.iso | zh-TW | |
| dc.subject | 有限翼 | zh_TW |
| dc.subject | 非狹長三角翼 | zh_TW |
| dc.subject | 前緣渦 | zh_TW |
| dc.subject | 低雷諾數 | zh_TW |
| dc.subject | low Reynolds number | en |
| dc.subject | leading-edge vortex | en |
| dc.subject | delta wing | en |
| dc.subject | nonslender delta wing | en |
| dc.subject | finite plate | en |
| dc.title | 以實驗方法分析在低雷諾數下三角翼流場 | zh_TW |
| dc.title | Experimental Investigation of Delta Wing in Low Reynolds Number | en |
| dc.type | Thesis | |
| dc.date.schoolyear | 100-2 | |
| dc.description.degree | 碩士 | |
| dc.contributor.oralexamcommittee | 陳弘正,蕭穎謙,謝政達 | |
| dc.subject.keyword | 低雷諾數,前緣渦,非狹長三角翼,有限翼, | zh_TW |
| dc.subject.keyword | low Reynolds number,leading-edge vortex,delta wing,nonslender delta wing,finite plate, | en |
| dc.relation.page | 82 | |
| dc.rights.note | 有償授權 | |
| dc.date.accepted | 2012-08-20 | |
| 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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