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为了深入研究仿生耦合减阻的内在机制,降低叶片来流阻力,本课题选取了长耳鸮翼型作为仿生对象。通过对长耳鸮翼展结构、形态进行逆向重构,得到翼羽结构形态参数的变化区间:成年鸮翼展长约为350mm,宽度约为180mm,其齿宽d:15~35mm,齿距e:15~40mm,齿高f:20~50mm,翼羽厚度h:1~10mm。依据仿生优化相似性原则和叶片设计原则,设计仿生扇叶。 基于已有的试验数据,对其进行了优化设计。首先利用UG软件创建仿生风机的三维模型,并完成部分风机模型的数值模拟,分析其外部流场,观察周围流场的变化特点。通过在Fluent软件中严格设置各项参数,数值模拟已能很好的观察风机性能及流场变化特点。以3,5,7号仿生风机为例,在模拟环境下,相比原型风机,其减阻率为6.9%、10.9%、7.6%,其中5号仿生风机减阻效果较为明显。而且在本课题中翅膀面积与单个扇叶面积的比例系数约为17,获得了减阻性能良好的仿生叶片。 基于UG软件的编程模块,来编写数控加工刀路,通过专用后置处理器的转换功能,输出NC数控程序。借助Vericut的仿真功能,对切削过程进行仿真,以检查是否存在过切、欠切及干涉现象。将仿真切削后的工件与设计模型对比,及时发现并修正仿真过程中的不足之处。最后选择UGPostBuilder模块生成与五轴数控系统兼容的数控G代码,以完成LY12型硬铝合金零件模型的制造,为进一步展开对仿生减阻课题的研究奠定理论基础。