羽ばたき翼の揚力係数無次元化

羽ばたき翼の揚力係数をどのように無次元化するか?という疑問に端を発する @neet2121 さんと @dynamicsoar さんの議論です。
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Nii @neet2121

羽ばたき翼の揚力係数,羽ばたき周波数とか翼端速度で無次元化するのかな.流体クラスタの方々が華麗に答えてくれるかもしれない!

2011-02-11 18:06:15
maz @dynamicsoar

@neet2121 ふつうに0.5rho_air Uref^2 S_1wing で割ってます。Uref の取り方には流派があるけどうちは翼端速度: Uref=2Phi R f; Phi=羽ばたき振幅[rad], R=wing length[m], f=羽ばたき周波数[Hz]

2011-02-11 18:11:38
Nii @neet2121

@dynamicsoar ありがとうございます! 今ブログを拝見していたら,ちょうど同じ記述がありました.主流速度で無次元化するとCL=15になってしまって.

2011-02-11 18:14:11
maz @dynamicsoar

@neet2121 あ、すいません今のはホバリング時でした。前進飛行ないし風洞実験で相対風ある場合は、Urefの取り方を変える場合があります

2011-02-11 18:16:55
Nii @neet2121

主流が乱れると,低Re数では,固定翼は揚力係数が下がるけど,羽ばたき翼だと余り下がらない.なかなか面白いデータだと思う

2011-02-11 18:17:33
Nii @neet2121

@dynamicsoar トレーサー粒子を流すために,1m/sの主流速度を与えてます.Urefは主流速度と翼端速度の合成速度ですか?

2011-02-11 18:19:36
maz @dynamicsoar

@neet2121 一つの流儀は、単純に前進速度をUrefとしてしまう方法(Shyy et al. Aerodynamics of Low Reynolds Number Flyers, p.107)

2011-02-11 18:22:39
Nii @neet2121

あとは非定常揚力とPIVの結果を照らし合わせれば…

2011-02-11 18:22:53
あかやぎ @akayagi

@neet2121 興味本位なのですが、抗力係数はどんな感じになるでしょうか。>主流の乱れ

2011-02-11 18:23:26
maz @dynamicsoar

@neet2121 もうひとつは、ちょっとどこで見たのか忘れましたが、前進速度と羽ばたき速度の合成をUrefとするもの

2011-02-11 18:23:42
Nii @neet2121

@akayagi 抗力係数は増加してます.これをどう説明するか・・・

2011-02-11 18:25:03
maz @dynamicsoar

揚抗比じゃなくてノイズ低減だったかな?文献はこっちの方がいいかも http://www.whalepower.com/drupal/?q=node/1 たしかDES(detached eddy simulation)もやったと言ってたような…

2011-02-11 18:29:12
あかやぎ @akayagi

私の乏しい知識だと、はばたき翼周りの流れ場がうまく想像できない。しかし、おもしろそうだなー。

2011-02-11 18:30:32
maz @dynamicsoar

こないだの学会のBioinspiration symposiumで発表してたんだけど、http://goo.gl/uThEL 最後のほうに前縁がギザギザになった旅客機が出てきた吹いたw けど「あり得るかも」と思わせるプレゼンだった

2011-02-11 18:30:43
maz @dynamicsoar

@neet2121 「トレーサ粒子を流すために」ということは、kinematicsはホバリング?もしそうなら1m/sは無視して羽ばたき速度(1m/sよりずっと大きいですよね?)を採用してもいいかも。合成でもいいかなぁ

2011-02-11 18:39:15
maz @dynamicsoar

そもそも生物学系の文献だと、CLみたいに無次元化した値を示さずに、有次元のままにしてることが多いからなぁ。サイズの違う羽ばたき翼の性能を比較するとかは…まぁ鳥だと前進速度を採用してたと思うけど

2011-02-11 18:43:03
Nii @neet2121

@dynamicsoar ホバリングを想定してます.ちょっと先生と相談したところ,固定翼と比較するので主流速度でも良いんじゃないかという話に…

2011-02-11 18:43:22
れいこ @vegaflight

@akayagi かなり難しい解析な気がします。以前トンボをやっていた先生の研究をみた事があります。

2011-02-11 18:43:37
maz @dynamicsoar

ただ、ホバリング時にはUrefとして翼端速度を採用して、前進に移ったら前進速度を採用、としてしまうと、前進速度が遅いところでUrefが一度減っちゃうんだよね(Reも減る)。なので「合成速度の定義必要じゃね?」「俺らで定義すんの?w」と前に同期と話していたことがあった。

2011-02-11 18:46:51
Nii @neet2121

試しにはばたき速度4m/sで無次元化すると,CLが1程度か.

2011-02-11 18:47:55
Nii @neet2121

@dynamicsoar 無次元化がおかしいと,矛盾が出てきますよねー

2011-02-11 18:49:40
maz @dynamicsoar

@neet2121 あー固定翼と比較か…。それは無次元化必要そうですね。ただホバリングの羽ばたき翼と固定翼(前進飛行?)を比較ってのはちょっとよくわかんないですが。ホバリングじゃなくて前進飛行扱いしちゃった方がいいんじゃ?w

2011-02-11 18:50:59
Nii @neet2121

@dynamicsoar あ,そういわれると前進飛行扱いじゃないとおかしいですね… うん,そうしよう…

2011-02-11 18:52:09
maz @dynamicsoar

roboflyとかスケールモデルで力計測してる人もほとんどホバリングだしなぁ。風洞実験で力測る場合は大抵主流速度大きめ(鳥サイズ)の気がするし…AIAA/J. Aircraft調べたら出てきそうではあるけど

2011-02-11 18:54:18
maz @dynamicsoar

実は同期がWillmott&Ellington 1998の0.9m/s, 2m/s, 3m/s, 5m/sのkinamticsでCFDしたんだけどまだ論文にしてない。前進飛行のCFDってあまりないから頑張ればJEBくらいいけるかなぁという気がしてきた

2011-02-11 18:55:43