臺灣博碩士論文加值系統

本研究所欲探討的是二維機翼在作俯仰及縱向非定常運動時，加以吸入效應之主動控制方法，觀察其流場情形與升阻力之變化。並期望以此控制項得到較佳的升阻比，及此控制模式的最佳參數。
在實驗方面，以雷射切頁法拍攝不同設定參數之流場，以便觀察其流場變化並可用以檢測數值。實驗設計上，先以等速度、定攻角(2o)拖曳6個弦長的距離，之後拖曳平台在平行入流方向作一個週期的簡振運動，而機翼同步作簡諧俯仰運動，最後再以定速度、定攻角(2o)拖曳一個弦長的距離後結束整個運動過程。
在數值方面，流場型態由Navier-Stokes方程式及連續方程式來描述，並將方程式以流線函數-渦度表示法表示，再利用旋轉座標及縱向加速座標與慣性座標之間的關係將流場函數、渦度加以變換。以多色SOR解流線函數，並以定命性渦元法求解渦度場，並經實驗驗證後，再利用其計算之壓力分佈與升、阻力係數變化，來探討實驗參數對升、阻力的影響。

第一章 導論1
1-1 前言1
1-2 文獻回顧1
1-3 研究動機與目的4
第二章 實驗設備與實驗設計6
2-1 實驗設備6
2-1.1 工作水槽及拖曳平台6
2-1.2 NACA0012機翼模型及俯仰機構7
2-1.3 控制系統8
2-1.4 控制系統資料規劃及檔案格式10
2-1.5 真空吸筒裝置13
2-1.6 雷射光源13
2-1.7 攝影及週邊設備13
2-2 實驗方法14
2-2.1 染料注入法14
2-2.2 雷射切頁法15
2-2.3 實驗設計16
第三章 控制方程與數值方法18
簡介18
3-1 格點的產生18
3-2 控制方程20
3-3 邊界條件22
3-4 壓力及升、阻力的計算23
3-5 數值方法27
第四章 結果與討論30
4-1 實驗設備檢測之校正30
4-1.1 拖曳平台速度校正30
4-1.2 機翼攻角校正31
4-1.3 相機觸發系統校正31
4-2 數值程式的檢測31
4-3 機翼流場二維性驗證31
4-4 流場結構之初步觀察與分析31
4-4.1 單一個案流場觀察結果34
4-4.2 實驗與數值的比對34
4-4.3 升、阻力係數的探討35
4-5 各種參數對流場影響的探討36
4-5.1 有無吸入效應的影響36
4-5.2 吸入速度的影響36
4-5.3 吸入角度的影響37
4-5.4 吸入時機的影響37
4-5.5 雷諾數的影響37
4-5.6 減頻率的影響37
第五章 結論與未來展望39
5-1 結論39
5-2 未來展望40
參考文獻41

1.Acharya M.,Metwally H.(1992) “Usteady Pressure Field and Vorticity Production over a Pitching Airfoil“,AIAA J.,VOL. 30,No.2
2.Ahsanul M.,Acharya M.(1994) “Suppression of Dynamic-Stall Vortices over Pitching Airfoils by Leading-Edge Suction“,AIAA J.,Vol32,No.8
3.Badran, B.;McCormick, S.,Gursul, I.(1998) “Control of leading-edge vortices with suction“, J. of Aircraft,Vol.35,No.1
4.Carr L. W. (1988) “ Progress in Analysis and Prediction of Dynamic Stall “, J. of Aircraft, Vol.25, No.1。
5.Carr L. W., Chandrasekhara M. S. (1992) “ Design and Development of a Compressible Dynamic Stall Facility “, J. of Aircraft, Vol.29, No.3。
6.Chang C. C., Chern R. L. (1991) ” A numerical study of flow around an impulsively started circular cylinder by a deterministic vortex method “, J. Fluid Mech., Vol.233, pp.243-263。
7.Cowley, S. J.,Van Dommenlen,L.,(1990) “On the Lagrangian Description of Unsteady Boundary-Layer Separation“,J. of Fluid Mechanics,Vol. 210,pp593~645
8.Francis,M.S.,Keesee,J. E.,(1985) “Airfoil Dynamic Stall Performance with Large-Amplitude Motion“,AIAA J.,Vol.23,No.11
9.Ericsson L. E., Reding J. P. (1984) “ Unsteady Flow Concepts for Dynamic Stall Analysis “, J. of Aircraft, Vol.21, No.8。
10.Farnborough (1990) “ British Pilot Lauds Performance of Su-27 “, Aviation Week & Space Technology, September 24。
11.McCormick, S.,Gursul, I.(1996) “Effect of shear-layer control on leading-edge vortices. “,J. of Aircraft ,Vol.33,No.6.
12.McCroskey W. J., Carr L. W., McAlister K. W. (1976) “ Dynamic Stall Experiments on Oscillating Airfoils “, AIAA J., Vol.14, No1。
13.Parmenter K.,Rockwell D.(1990)“Transient Response of Leading-Edge Vortice to Localized Suction “,AIAA J.,Vol.28,No.6
14.Shih C., Lourenco L., Dommelen L. V., Krothapalli A. (1992) “ Unsteady Flow Past an Airfoil Pitching at a Constant Rate “, AIAA J., Vol.30, No.5。
15.Shih C., Ho C. M. (1994) “ Vorticity balance and time scals of a two-dimensional airfoil in an unsteady free stream “, Phys. Fluid, Vol.6, No.2。
16.Strickland J. H., Graham G. M. (1986) “ Dynamic Stall Inception Correlation for Airfoils Undergoing Constant Pitch Rate Motions ”, AIAA J., Vol.24, No.4。
17.Strickland J. H., Graham G. M. (1987) “ Force Cofficients for a NACA-0015 Airfoil Undergoing Constant Pitch Rate Motions ”, AIAA J., Vol.25, No.4。
18.Visbal,M. R.,Shang,J. S.(1989) “Investigation of the Floe Structure Around a Rapidly Pitching Airfoil“,AIAA J.,Vol.27,No.8
19.Walker J. M., Helin H.E., and Strickland J.H. (1985) ” An Experimental Investigation of an Airfoil Undergoing Large-Amplitude Pitching Motions “, AIAA J., Vol.23, No.8。
20.郭光輝 (1990) “ 三角翼前緣渦漩之實驗研究 “, 臺灣大學應用力學所碩士論文。
21.廖茂君 (1992) “ 作俯仰運動的二維橢柱體之流場分析 “, 臺灣大學應用力學所碩士論文。
22.蕭穎謙 (1993) “ 環繞機翼之二維渦漩流的研究 “, 臺灣大學應用力學所博士論文。
23.謝錦坤 (1997) “ 入流渦列與俯仰機翼交互作用之實驗分析 “,中興大學機械所碩士論文。
24.陳大志 (1997) “ 縱向非定常運動之機翼流場的實驗與數值研究 “, 臺灣大學應用力學所碩士論文。
25.江俊杰(1998) “具俯仰及縱向非定常運動之高攻角二維機翼流場實驗與數值研究“, 臺灣大學應用力學所碩士論文。