The utility model belongs to the field of fluid mechanics, in particular to a flapping-wing synthetic jet actuator, in which two pairs of wings are installed in flexible rotating joints, and the flexible rotating joints are fixed on the wing roots; the motor drives the connecting rod A to drive the reciprocating motion of the wing roots, so that the upper and lower wings flutter in the same size and opposite direction. Under the combined action of inertia, material elasticity and fluid viscosity, the wing surface rotates around its leading edge, and the jet is produced by clapping at the trailing edge of the wing surface. When the wing rotates backward, the fluid is sucked from the front edge of the wing to realize the synthetic jet. The utility model uses a passive flexible rotating joint to realize two-degree-of-freedom motion of the wing surface, which not only generates thrust by means of synthetic jet, but also generates lift by means of dynamic vortices generated by two-degree-of-freedom motion of the wing surface. The utility model is a synthetic jet actuator with a new structural form, which can generate two-dimensional driving force, and provides flexibility of fluid control.
【技术实现步骤摘要】
扑翼式合成射流激励器
本技术属于流体机械领域,具体地说是一种扑翼式合成射流激励器。
技术介绍
合成射流技术是一种全新的流动控制技术,它通过控制漩涡结构的融合,可以有效地提升推力和推进效率。合成射流技术不需要流体供应和管道输送系统,因此结构非常简单。传统的合成射流激励器主要由激励器腔体和振动部件两部分组成,在电/磁/机械激励下,振动膜片发生振动,在吹程压缩腔内空气形成喷流,在吸程从孔隙从周围补充流体。其具体的结构形式主要有压电膜振动式,如于2018年6月2日公开的、公开号为CN108194461A的“一种利用压电振动薄膜和三电极等离子体组合式合成射流激励器”,于2006年8月16日公开的、公开号为CN1818399A的“单膜双腔双口合成射流激励器”;活塞振动式,如于2015年7月22日公开的、公开号为CN104791218A的“一种带辅助进气槽的活塞式合成射流激励器”。这些传统的合成射流激励器均用于改变局部流场,从而影响气动力和力矩。但这些传统的合成射流激励器,由于其腔体的孔隙位置固定,只能产生一维的气动力。此外,由于其腔体相对密闭,在实现高速射流时,导致吸气过程的腔体和环境的压比很小,导致吸气变得困难。扑翼飞行器是模仿鸟类、昆虫的飞行方式,以扑动翼面的方式产生气涡,并以此作为气动力的来源。扑翼飞行器产生的气动力为非定常气动力,其气动力的生成机制为“动态涡延迟失速”、“旋转环流”、“尾迹捕获”等。扑翼飞行器按照翼面的布局方式,有单层翼(singlewing)、双层翼(biplanewings)、串联翼(tandemwings)。目前研究较多的是单层翼、双层翼 ...
【技术保护点】
1.一种扑翼式合成射流激励器,其特征在于:包括电机(1)、支架(2)、传动机构、连杆A(5)、柔性旋转关节(6)、翼根、翼面及机身连杆(10),其中电机(1)及机身连杆(10)分别安装在支架(2)上,该机身连杆(10)上安装有呈“X”形的翼根,“X”的两条边可相对转动,翼根的左右两侧对称设有连杆A(5),所述电机(1)的输出端通过传动机构分别与两侧的连杆A(5)的一端相连,两侧的连杆A(5)的另一端分别与“X”形的两条边连接;所述“X”形每条边的两端均设有柔性旋转关节(6),每个柔性旋转关节(6)上均安装有具有扑动和旋转两个自由度的翼面,所述电机(1)通过传动机构驱动两侧的连杆A(5)同步、反向转动,进而带动每侧上下两个翼面反向扑动,每个所述翼面在扑动过程中绕自身前缘被动转动。
【技术特征摘要】
1.一种扑翼式合成射流激励器,其特征在于:包括电机(1)、支架(2)、传动机构、连杆A(5)、柔性旋转关节(6)、翼根、翼面及机身连杆(10),其中电机(1)及机身连杆(10)分别安装在支架(2)上,该机身连杆(10)上安装有呈“X”形的翼根,“X”的两条边可相对转动,翼根的左右两侧对称设有连杆A(5),所述电机(1)的输出端通过传动机构分别与两侧的连杆A(5)的一端相连,两侧的连杆A(5)的另一端分别与“X”形的两条边连接;所述“X”形每条边的两端均设有柔性旋转关节(6),每个柔性旋转关节(6)上均安装有具有扑动和旋转两个自由度的翼面,所述电机(1)通过传动机构驱动两侧的连杆A(5)同步、反向转动,进而带动每侧上下两个翼面反向扑动,每个所述翼面在扑动过程中绕自身前缘被动转动。2.根据权利要求1所述的扑翼式合成射流激励器,其特征在于:所述柔性旋转关节(6)包括内关节及外关节(603),该内关节与外关节(603)均沿轴向设有开口,所述翼面由内关节上的开口插入、并与内关节相连,所述外关节(603)安装在翼根上,所述内关节由外关节(603)上的开口放入,翼面绕其自身的前缘可相对外关节(603)转动。3.根据权利要求2所述的扑翼式合成射流激励器,其特征在于:所述外关节(603)内设容置内关节的安装孔,该内关节的外径大于所述安装孔的直径,即内关节与外关节(603)过盈配合。4.根据权利要求2所述的扑翼式合成射流激励器,其特征在于:所述翼面上设有片状结构(901),该片状结构(901)的一部分插入所述内关节的开口中、并与内关节连接,所述片状结构(901)的另一部分沿径向向外延伸至外关节(603)的开口位置。5.根据权利要求1所述的扑翼式合成射流激励器,其特征在于:所述传动机构为齿轮组(3),该齿轮组(3)包括齿轮A(301)、齿轮B(302)、齿轮C(303)、齿轮D(304)及齿轮E(305),齿轮A(301)与所述电机(1)的输出轴相连,所述齿轮B(302)与齿轮C(30...
【专利技术属性】
技术研发人员:江涛,崔龙,王宏伟,田申,白宁,张峰,许伟,
申请(专利权)人:中国科学院沈阳自动化研究所,
类型:新型
国别省市:辽宁,21
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