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Force measurements and cross-flow estimation on a flapping bird-like airfoil

Estratto della Tesi di Andrea Liberatoscioli

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1 System description The phenomena described in the Introduction are analyzed using a Low Speed Low Noise Wind Tunnel (LNB) (see flg.11) in a laboratory that is lined with open-celled acoustic foam. The inlet of the wind tunnel is composed of a eece mat of 30mm in thickness. Afterwards, the air passes a strainghtener made of aluminium honeycombs (14mm in diameter and 200mm in lenth) and a flne-mesh woven screen. In the large settling chamber small scale turbulence is dissipated. A Boerger-type nozzle expands the air to a 16:1 ratio. After this step the air has a turbulence level lower than 0:1% in the 400¢600mm test section. The wind tunnel is driven by a 4kW speed-controlled three-phase asynchronous motor acoustically encapsulated. The wind speed is from 5 to 20 m=s. By using a apping apparatus, the oscillating movement of an asymmetric airfoil is created (see flg.12). A particular airfoil is patterned [10] [11] after a real bird wing (see Fig. 10). The operative conditions are: † undisturbed wind velocity: U 1 =7:9 m s ; † reduced frequency: k =… f¢c U1 ; † Reynolds Number 5 :Re=100000 where c = 0:2m is the wing chord and f = 2:55Hz the plugging frequency. U 1 and f are chosen considering the rage of the reduced frequency of the birds ight. Between the wing and the walls of the wind tunnel there are two gap of about 3mm so that the wing does not touch the walls. On the walls, in correspondence to the quart of chord, there are two guides for the heaving motion. The wing motion is described by a heaving and a pitching motion. The flrst one is in z direction 6 witch is z(t)= ^ z¢cos(2¢…¢f¢t); (1) where ^ z is the maximum height of the quart of chord in z. The second is an angular motion `(t)= ^ `¢cos(2¢…¢f¢t+ … 2 )+` 0 ; (2) 5 Re:= U 1 ¢c ” where ” is the kinematic viscosity. 6 z is orthogonal to the wind direction and it is opposed to the direction of the gravity force, x is orthogonal to z, in the plane of symmetry of the wing and oriented whit the wind direction, passing through the leading edge, y is determined using the right-hand rule.
Estratto dalla tesi: Force measurements and cross-flow estimation on a flapping bird-like airfoil

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Force measurements and cross-flow estimation on a flapping bird-like airfoil

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Informazioni tesi

  Autore: Andrea Liberatoscioli
  Tipo: Laurea liv.II (specialistica)
  Anno: 2007-08
  Università: Università degli Studi di Roma La Sapienza
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria aerospaziale e astronautica
  Relatore: Giampaolo Romano
  Lingua: Inglese
  Num. pagine: 68

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Parole chiave

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aerodynamics
bird flight
volo uccelli
ala flappeggiante
aerodinamica ala
wind tunnel
flapping airfoil
stereo p.i.v.
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