超临界自然层流机翼设计及基于TSP技术的边界层转捩风洞试验

发布时间：2021-04-12 03:56

　　为了实现绿色航空节能减排的目标,层流设计技术成为飞行器设计者的研究热点。对于跨声速客机而言,超临界自然层流机翼设计技术将显著减小飞行阻力,提升气动性能,减少燃油消耗和污染物排放。首先,基于高精度边界层转捩预测技术耦合翼型优化设计系统,实现超临界自然层流翼型设计;经过合理的翼型配置,形成超临界自然层流机翼。转捩数值模拟分析结果表明,超临界自然层流机翼的层流流动特性良好。然后,以比例为1∶10.4的试验模型在荷兰高速低湍流度风洞进行边界层转捩风洞试验,使用温度敏感材料涂层（TSP）技术拍照获得机翼表面在不同马赫数、雷诺数和迎角工况下的层流-湍流分布。最后,通过超临界自然层流机翼边界层转捩试验结果,探讨了该类型机翼的转捩特性随来流参数的变化规律,总结了超临界自然层流机翼设计的关键因素。此外,该模型也可用来验证边界层转捩预测技术在超临界、高雷诺数工况下的预测精度。 

【文章来源】：航空学报. 2019,40(04)北大核心EICSCD

【文章页数】：15 页

【文章目录】：
1 超临界自然层流机翼
    1.1 超临界自然层流机翼的设计
    1.2 边界层转捩预测方法
    1.3 气动特性评估
2 风洞试验设施和测量技术
    2.1 荷兰HST风洞和模型加工情况
    2.2 TSP技术和测量细节
3 风洞试验结果和数值模拟分析
    3.1 同状态不同车次试验结果
    3.2 变马赫数分析
    3.3 变雷诺数分析
    3.4 变迎角分析
4 结论


【参考文献】：
期刊论文
[1]TSP转捩探测技术在民机风洞试验中的应用研究[J]. 尚金奎,衷洪杰,赵民,陈柳生,王鹏,王猛,张雪,李玉军.  空气动力学学报. 2016(03)
[2]基于边界层相似性解的放大因子输运模型[J]. 徐家宽,白俊强.  航空学报. 2016(04)
[3]TSP技术在转捩检测中的应用研究[J]. 尚金奎,王鹏,陈柳生,衷洪杰,赵民.  空气动力学学报. 2015(04)
[4]现代超临界翼型设计及其风洞试验[J]. 孙智伟,白俊强,高正红,肖春生,郝礼书.  航空学报. 2015(03)
[5]后掠翼混合层流控制机制的实验[J]. 王菲,额日其太,王强,郭辉,苏沛然.  航空动力学报. 2010(04)
[6]自然层流超临界翼型的设计研究[J]. 乔志德.  流体力学实验与测量. 1998(04)
[7]超临界自然层流翼型NPU-L72513的风洞试验研究[J]. 乔志德,赵文华,李育斌,鲍国华.  气动实验与测量控制. 1993(02)



本文编号：3132567