超临界翼型的双射流环量控制研究

发布时间：2021-11-21 08:55

　　为了研究双射流环量控制对超临界翼型气动特性的影响规律和作用机理,采用基于雷诺平均N-S方程数值计算方法进行了气动特性计算和流场分析。分别研究了双射流口按不同动量系数大小和比例吹气对翼型气动特性和流场特性的影响。结果表明:双射流环量控制相对于单射流能够有效提高升阻比,同时升力系数随射流动量系数的增大而增大,表现出两个明显的线性阶段变化规律;通过调节上下射流口动量系数的比例,能够实现操纵力矩的改变;同时,当双射流动量系数的比例维持在较低水平时,翼型的升阻比较大。 

【文章来源】：飞行力学. 2020,38(04)北大核心CSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

修形后的超临界翼型

本文的数值模拟采用基于k-ω SST湍流模型的雷诺平均N-S方程求解。该模型对于壁面边界层、自由剪切流都有较好的模拟性能,对有较大逆压梯度下的边界层流动、分离的预测也表现良好。模型中的动量项、湍动能项都采用二阶迎风格式。翼型表面采用无滑移壁面条件,远场边界设置为压力远场。设置来流速度为30 m/s,雷诺数为500 000。计算域生成O型网格拓扑结构,计算域边界距翼型前后缘15倍弦长,在翼型前后缘以及射流口附近局部加密。为确保计算网格的y+<1,贴近翼型表面的第一层网格高度为1×10-5 m,射流口附近第一层网格高度2×10-6 m。网格总数约为58万。图2为翼型网格以及后缘加密情况。2.2 计算模型验证

为了验证本文数值计算方法的准确性,对无射流情况下的翼型进行仿真计算,并将计算得到的气动参数与文献[6]进行对比,如图3所示。由图可知,计算结果与试验数据基本吻合,仅在失速阶段试验结果比仿真计算的结果略低4.2%左右。这说明本文所采用的数值计算方法、计算网格等均满足精度要求。Cμ=0.03时翼型的流场图如图4所示。将试验结果与文献[6]中的相关数据对比可知,射流分离点位置相近,本文采用的数值模拟方法可以较好地模拟后缘的射流流动。

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3509186