系統識別號 U0026-0812200912110659 論文名稱(中文) 環形翼小飛機之空氣動力測試與研究 論文名稱(英文) Aerodynamic Testing of a Small Ring Winged Aerial Vehicle 校院名稱 成功大學 系所名稱(中) 航空太空工程學系專班 系所名稱(英) Department of Aeronautics & Astronautics (on the job class) 學年度 94 學期 2 出版年 95 研究生(中文) 李旭夫 研究生(英文) Shuh-Fu Lee 電子信箱 sju_99@yahoo.com 學號 p4791102 學位類別 碩士 語文別 中文 論文頁數 75頁 口試委員 口試委員-戴昌賢指導教授-蕭飛賓口試委員-尤芳忞 中文關鍵字 動推力參數  半環形翼  環形翼  上翼面噴流  環流控制翼 英文關鍵字 Upper Surface Blowing  Circulation Control Wing  Semicircular Channel Wing  Dynamic  Ring Wing 學科別分類 中文摘要 本論文的動機在研究環流控制翼(Circulation Control Wing, CCW) 的應用。主要利用風洞實驗方法，前拉式螺旋槳動推力來控制上表面環流的流速，以獲得升力的提增，此種環流控制的方式稱之為上翼面噴流(Upper Surface Blowing, USB)。本實驗分別為以MH78為主翼剖面的矩形翼、半環形翼及環形翼三種翼模型做比較，探討其在低展弦比(AR=1)、低雷諾數下的無動力裝置時、升力及阻力值等基本空氣動力特性後，再以半環形翼及環形翼裝上動力組，亦進行風洞測試在不同相對風速及攻角下、動推力參數 值的影響。由升力曲線斜率及阻力極線方程式的分析得知，後推式螺旋槳動推力的USB效果優於前拉式推進型。半環形翼的空氣動力特性優於環形翼的空氣動力特性，且半環形翼及環形翼兩者的零攻角阻力係數值CD0、隨 值近乎成線性關係而增減。 英文摘要 This thesis is to study how to use CCW (Circulation Control Wing) concept in developing a Small Ring Winged Aerial Vehicle through aerodynamic testing in a wind tunnel. With a puller propeller on the top of the wing to control the circulation flow speed,it is also expected to gain more lift, through the Upper Surface Blowing (USB) concept. The wind tunnel testing of three models with the same airfoil section MH78, such as Rectangular Wing, Semicircular Channel Wing (CW) and Ring Wing (RW) have been done at some low Reynolds numbers (Re) and at low aspect ratio (AR=1) to examine the circulation control effects by using upper surface blowing. Both the lift-curve slopes and drag polar equations were obtained from the experiments at various angles of attack for each model. The effect of dynamic thrust factor is also examined for RW and CW models. The USB effect of wind tunnel testing results show that the pusher type is better than the puller type. The aerodynamic characteristics of the models show that the channel wing model is better than the ring wing model. and their CD0 is almost linear with respect to CT. 論文目次 中文摘要　i 英文摘要　ii 誌 謝　iii 目 錄　iv 表 目 錄　vi 圖 目 錄　vii 符號說明　x 第一章　緖論　1 　1.1　研究動機　1 　1.2　微飛行器的發展　2 　1.3　文獻回顧　4 　1.4　研究目標　8 第二章　理論分析　10 　2.1　低雷諾數及低展弦比效應　10 　2.2　環流控制翼的應用　11 第三章　實驗設備、風洞模型、實驗參數與實驗程序　17 　3.1　實驗設備　17 　　3.1.1　動推力相關儀器及配備　17 　　3.1.2　六力平衡儀　17 　　3.1.3　風洞(Wind tunnel)　18 　　3.1.4 皮托管與壓力轉換器　18 　　3.1.5　類比/數位轉換器　19 　3.2　風洞模型　19 　　3.2.1　風洞模型　19 　　3.2.2　參考面積　21 　3.3　實驗參數　21 　　3.3.1　一般無因次化參數　21 　　3.3.2　升力曲線及Drag Polar的無因次化參數　22 　　3.3.3　動推力的無因次化參數　23 　3.4　實驗步驟　23 第四章　結果與討論　25 　4.1　基本螺旋槳的靜推力與動推力特性　25 　4.2　MH78矩形翼、半環形翼(CW_no motor)及環形翼(RW_no motor)的空氣動力特性　26 　4.3　半環形翼(CW_no propeller)及環形翼(RW_no propeller )的空氣動力特性　29 　4.4　動推力下的半環形翼(CW)及環形翼(RW)的空氣動力特性　30 　4.5　動推力下的升力係數斜率、零攻角升力係數、誘導阻力係數K值及零攻角阻力係數的比較　33 　4.6　綜合討論　37 第五章　結論與建議　38 參考文獻　42 表格區　45 圖區　48 自述　75 參考文獻 [1]　DARPA, Defense Advanced Research Project Agency,　http://www.darpa.mil/ [2]　ISSMO, The International Society of Structure and Multidisciplinary　Optimization, http://www.aero.ufl.edu/~issmo/ [3]　http://rasc.larc.nasa.gov/rasc_new/PAVE/PAVE_HQ_97.pdf [4]　Sport Aviation, http://www.eaa.com/ [5]　www002.upp.so-net.ne.jp/a-cubed/aero- misc/ringwing.htm 　　“円筒翼に関する覚書“ 航空工学に関する話題. 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