流向涡与机翼相互作用规律的实验研究

发布时间：2021-04-21 05:54

　　旋涡与飞行器的部件之间的干扰在各种飞行器中大量存在,对飞行器的气动性能有重要影响。针对流向涡与机翼之间的干扰,设计制作了一种流向涡发生器的模型,搭建了流向涡与机翼相互干扰的实验平台,研究了涡翼干扰作用规律,获得了机翼上方的绕流结构及其在流向涡作用下的变化,分析了机翼气动力的变化。研究结果表明,流向涡会对机翼的绕流产生显著影响:流向涡会导致机翼表面在涡核两侧的压力分布发生明显变化。从下游观察,逆时针旋转的旋涡,涡核左（右）侧由于气流的下洗（上洗）,会导致机翼表面的分离被推迟（提前）;流向涡会使机翼的升力系数曲线发生变化,抑制了机翼升力系数曲线的迟滞环,但是也会造成最大升力系数的下降。机翼对流向涡也会产生显著影响,导致涡核位置在机翼展向产生明显位移,流向涡轨迹发生改变,涡量衰减。分析了一些影响流向涡与机翼干扰程度的几何参数,流向涡与机翼的相互干扰受到流向涡涡核与机翼前缘之间高度的影响。本文结果对于流向涡与机翼相互干扰作用机理的进一步研究有重要意义,对于改善飞行器的气动特性有重要的工程应用价值。 

【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
注释表
缩略词
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外相关研究回顾
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 本文研究内容总述
第二章 模型、试验设备和试验技术
    2.1 试验模型
        2.1.1 机翼模型
        2.1.2 涡发生器模型
    2.2 试验设备
    2.3 测试技术
        2.3.1 烟线流动显示技术
        2.3.2 油流显示技术
        2.3.3 六分量盒式天平测力技术
        2.3.4 七孔探针流场测量技术
        2.3.5 PIV测试技术
        2.3.6 多通道压力采集技术
第三章 流向涡的空间流动结构
    3.1 引言
    3.2 流向涡烟线流显示测量
    3.3 流向涡的PIV测量结果
    3.4 本章小结
第四章 机翼对流向涡干扰的实验研究
    4.1 引言
    4.2 烟线流动显示实验结果分析
    4.3 机翼上方七孔探针流场测量
        4.3.1 流向涡在机翼上方运动时沿着展向的位置变化
        4.3.2 流向涡与机翼之间干扰受到流向涡发生器梢部与机翼前缘高差ε的影响
    4.4 机翼上方垂直于流向截面流场结构PIV流场测量
    4.5 本章小结
第五章 流向涡对机翼干扰的实验研究
    5.1 引言
    5.2 油流显示结果
        5.2.1 流向涡对机翼表面流场受到流向涡发生器梢部与机翼前缘高差ε的影响
        5.2.2 流向涡发生器梢部与机翼前缘高差ε对机翼表面流场的影响
    5.3 流向涡作用下机翼表面压力变化研究
    5.4 机翼28°攻角时0.5c弦长位置横截面流向涡对机翼干扰PIV分析
    5.5 流向涡作用下的机翼气动力变化研究
    5.6 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 本文的主要工作和结论
    6.2 下一步工作计划
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的学术论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]中等后掠角三角翼前缘双涡结构的形成机理数值研究[J]. 刘杰,刘沛清,闫指江.  空气动力学学报. 2012(06)
[2]近距耦合鸭式布局复杂涡系的干扰机理[J]. 刘沛清,王亚平,刘杰,屈秋林.  北京航空航天大学学报. 2012(07)
[3]基于数值风洞的鸭翼-前掠翼布局涡干扰特性研究（英文）[J]. 张国庆,杨树兴,徐勇.  Chinese Journal of Aeronautics. 2010(03)
[4]在近距耦合鸭式布局中的涡系结构[J]. 刘沛清,魏园.  实验流体力学. 2005(03)
[5]大迎角下机翼后掠角对近耦合鸭式布局增升及流态的影响[J]. 马宝峰,刘沛清,魏园.  实验流体力学. 2005(03)
[6]大迎角下鸭翼涡与边条涡的干扰特性[J]. 马宝峰,刘沛清,邓学蓥.  航空学报. 2002(06)
[7]鸭式布局飞机水洞流场显示研究[J]. 刘沛清,邓学蓥,马宝峰.  流体力学实验与测量. 2002(03)
[8]翼涡与体涡的相互干扰及其对翼涡破裂的影响[J]. 王良益.  南京航空航天大学学报. 1994(02)
[9]旋涡对翼型的气动干扰[J]. 李锋,汪翼云,崔尔杰.  航空学报. 1993(11)
[10]前缘修形三角翼翼面背风区涡系研究[J]. 匡军,戴昌晖,汪子兴.  气动实验与测量控制. 1989(03)



本文编号：3151190