刘焕兴
- 作品数：7 被引量：36H指数：4
- 供职机构：哈尔滨工程大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家教育部博士点基金更多>>
- 相关领域：交通运输工程自动化与计算机技术理学更多>>
- 仿胸鳍水动力计算与推进机理研究
- 自然中许多鱼类利用运动复杂的胸鳍进行操纵,可很好地实现悬浮、前进和倒退。国内外对仿生水下机器人的研究工作多集中于尾鳍方面,而对于胸鳍推进机理的研究还较少,因此探讨利用胸鳍实现仿生水下机器人灵活操纵的方法具有理论意义和实际...
- 李宁宇苏玉民刘焕兴
- 关键词：胸鳍水动力大涡模拟尾涡
- 文献传递
- 高速滑行艇在规则波中的纵向运动数值研究被引量：14
- 2014年
- 为准确评估滑行艇在波浪中的运动特性、寻找运动规律,应用基于VOF RANS求解器的CFD方法对高速滑行艇在规则波浪中的迎浪运动进行数值计算。在纵摇和升沉两自由度模型下对滑行艇进行数值模拟,得到了滑行艇在迎浪运动中的无跳跃、规则跳跃和不规则跳跃3种运动形式。对3种运动形式发生的条件,即波长、波高和航速进行了研究,得到运动发生的条件区间,并分析了跳跃的发生对纵向运动幅度规律的影响。计算结果表明,规则跳跃和不规则跳跃的发生均会改变无量纲化纵向运动幅值随波高的变化规律。其中,不规则跳跃对滑行艇运动幅值的影响较规则运动更为强烈。
- 王硕苏玉民庞永杰刘焕兴
- 关键词：高速滑行艇规则波数值模拟
- 非正弦摆动对水翼水动力性能的影响被引量：5
- 2016年
- 针对高斯特哈尔数(St)时水翼常规正弦摆动的性能不佳状况,基于CFD软件的RANS求解器和动态流体固体相互作用模块,数值研究了水翼多种非正弦的改进摆动对水翼性能的改善作用,及常规摆动性能降低的趋势和原因.计算结果表明:水翼常规摆动时,随St增大,尾涡由反卡门涡街逐渐变为单排涡列,引起了水动力迅速下降;随着最大攻角增大,性能降低的St临界点上升.在常规摆动性能大幅降低的St范围内,改进摆动可以有效提升水翼的推力和效率;改进摆动对有效攻角的调整变化越扁平,最大攻角小于20°时推力增幅越大,大于20°时越小.
- 刘焕兴苏玉民庞永杰
- 关键词：水动力水翼尾涡
- 柔性尾鳍仿金枪鱼水下机器人自主游动研究被引量：2
- 2013年
- 文章数值模拟了柔性尾鳍的仿金枪鱼水下机器人从静止加速到稳定巡游的自主游动过程,分析了其运动过程中的运动和水动力性能特点及变化,并与刚性尾鳍模型进行了比较。同时详细分析了尾鳍的运动参数如频率,摆动幅度,横移振幅对仿金枪鱼自主游动过程的影响。结果表明,仿金枪鱼在启动加速时效率较低,柔性变形可以较大地提高仿金枪鱼的推进效率;尾鳍的运动参数对自主游动过程有很大的影响:在一定的范围内,增大尾鳍的运动频率、摆动幅度和横移振幅可以提高运动速度、推力和推进效率,但过大的摆幅会降低推进效率。
- 苏玉民刘焕兴张曦王硕
- 关键词：柔性尾鳍水动力性能
- 仿金枪鱼水下机器人自主游动研究
- 鱼类等水生生物拥有的快速、高效和机动灵活游动能力，正是水下航行器不断追求的目标。近年来，仿生水下机器人成为了水下航行器领域的一个重要发展方向，研究认识仿鱼类游动背后的运动和力学机理是其中的关键工作。当前关于仿鱼类游动的研...
- 刘焕兴
- 关键词：仿生水下机器人计算流体力学
- 仿金枪鱼水下机器人摆动-滑行游动数值研究被引量：5
- 2020年
- 为探讨摆动-滑行方式的游动机理,本文基于RANS求解器和区域网格整体动态运动技术,建立了仿金枪鱼水下机器人摆动-滑行的自主游动计算模型,数值模拟其从某一速度自由加速到速度值稳定波动状态,分析了游动稳定时速度、水动力、尾涡等的变化特点,并比较了不同滑行时间的影响。计算结果表明:摆动滑行时间相同时,机器人的速度均值比正常游动下降了30%,但波动幅值为后者的3倍;水动力的大幅快速变化导致摆动阶段游动效率下降,但在滑行阶段利用了滑行惯性和尾流区的脱落涡吸收能量。随滑行比增大,游动速度均值下降,但速度功率比却逐渐上升。所计算工况下,滑行比不小于0.6时,摆动-滑行游动比正常游动更节省能量。
- 刘焕兴苏玉民苏玉民
- 关键词：水下机器人尾涡
- 尾鳍柔性变形对仿金枪机器鱼自主游动的影响被引量：8
- 2014年
- 以自由游动为基础,研究和探讨了尾鳍柔性对仿金枪鱼水下机器人自主加速及巡游运动的影响.首先应用计算流体动力学(CFD)技术建立自主游动的计算模型,然后对不同柔性变形参数下的仿金枪鱼的运动和水动力性能进行模拟和分析.结果表明:当仿金枪鱼自主加速到稳定巡游时,其阻力和推力达到平衡;尾涡对推力有增加作用.弦向柔性变形相位角、变形位置、变形幅度及拱度对自主游动的巡游速度和尾鳍水动力性能有重要影响.使弦长前半部分也发生变形可以提高推进效率;当柔性变形落后横移运动π/2相位或取适当的变形幅度和拱度时,仿金枪鱼自主游动的推进效率取得极大值.
- 刘焕兴苏玉民张曦王硕
- 关键词：水动力学尾涡相位角
