合成射流激励位置对控制翼型大攻角分离流动影响的数值研究

发布时间：2017-10-21 05:22

  本文关键词：合成射流激励位置对控制翼型大攻角分离流动影响的数值研究

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【摘要】：针对合成射流的激励位置这一因素,以NACA0015翼型为研究对象,对大攻角(α=20°)下基于弦长的Re为8.96×10~5、单个合成射流激励位于翼型吸力面不同位置时的流场进行了二维非定常计算,并利用本征正交分解(POD)方法对计算结果进行了分析,阐释了相关控制机理。研究表明,合成射流的激励位置对翼型流动分离的控制效果有显著影响。当激励位置位于0.12至0.4倍弦长之间时,合成射流激励能有效抑制翼型流动分离,提升升力系数,降低阻力系数,升阻比最高提升293%,其中最优激励位置并不在普遍认为的控制前时均分离点附近,而在离分离点下游一定距离的分离区内部。对计算结果的POD分析表明,合成射流的引入改变了流场不同模态间的能量分配,能量由代表平均流动的一阶模态向代表流场中湍流大尺度结构的二阶及更高阶模态转移。合成射流的最佳激励位置与控制前流场二阶模态翼型吸力面附近的特征涡结构有关,要达到最佳的控制效果,合成射流激励应放置在特征涡结构的位置,若布置在下游或者较远的上游位置,则无控制效果。
【作者单位】： 西安交通大学能源与动力工程学院;
【关键词】： 合成射流 翼型流动分离 激励位置 本征正交分解
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51236006,51576153)
【分类号】：V211.41
【正文快照】： 在大攻角流动下翼型表面会出现明显的流动分离现象,使得翼型升力迅速降低,阻力陡然升高,同时非定常的流场波动也会引起噪声和振动。合成射流是一种新型的主动流动控制技术,相对襟翼[1]、涡流发生器[2]等被动控制技术,其能更加灵活地应对变化的来流条件,具有无需外部气源、结构

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本文编号：1071531