前缘涡影响扑翼推力：间距变化效应

"前缘涡在不同间距下对扑翼平均推力的影响" 本文是一篇首发论文，由贾博博、宫武旗和席光共同撰写，研究了前缘涡在不同间距下对扑翼平均推力的影响。研究者们通过使用压力传感器来测量扑翼在运动过程中的瞬时力，并利用数字粒子测速仪系统（DPIV）来捕捉扑翼前缘涡以及其周围的流场动态，从而深入理解前缘涡如何改变扑翼的动力性能。 实验在低雷诺数循环水洞中进行，模拟了生物飞行器如昆虫翅膀的扑动行为。实验对象为两串列扑翼，它们都执行二维正弦平动，并保持固定的相位差。随着间距的增加，后翅的前缘涡对前翅的平均推力产生可预见的影响：这可能是提升也可能是降低，具体取决于涡的相互作用。当后翅的前缘涡加强了前翅尾部的射流速度和有效攻角时，前翅的平均推力会增加。然而，随着间距的进一步增大，这种增强效应逐渐减弱，前翅的平均推力趋于单翼状态。 另一方面，前翅的脱落涡对后翅平均推力的影响则表现出更复杂的模式。在不同的间距条件下，这种影响可能会从增强变为削弱。当前翅的脱落涡遇到后翅并与后翅的前缘涡方向一致时，它会抑制后翅前缘涡的形成，降低后翅的有效攻角，进而减少其平均推力。反之，如果两者方向相反，后翅的有效攻角会增大，导致平均推力上升。 关键词涵盖了流体力学、串列扑翼、水洞实验、平均推力、前缘涡、DPIV技术以及力传感器，反映了研究的核心内容。该研究对于理解和优化仿生飞行器的设计，以及改善微型空中飞行器（MAVs）的性能具有重要的理论和实践意义。 这项工作揭示了前缘涡在扑翼飞行中的复杂力学现象，提供了关于如何调整翅膀间距以优化飞行效率的新见解。通过对流场的精细测量和分析，研究人员能够深入解析涡旋间的相互作用，这不仅加深了我们对自然飞行机制的理解，也为未来相关领域的研究和技术应用提供了有价值的参考。