吴书山, 周洲, 甘文彪, 许晓平

(西北工业大学 无人机特种技术重点实验室, 陕西 西安 710065)

低雷诺数下翼型后缘变化的气动特性研究

吴书山, 周洲, 甘文彪, 许晓平

(西北工业大学 无人机特种技术重点实验室, 陕西 西安 710065)

以低雷诺数下高空长航时无人机翼型为背景,研究了翼型后缘变化的气动特性。以低雷诺数流动中气动性能良好的SD7062翼型为研究对象,采用求解二维雷诺平均N-S方程的有限体积法,选用k-kl-w湍流转捩模型,给出了数值方法与实验数据的对比验证。对翼型后缘变化的流场特性进行了细致分析,总结了后缘变化对翼型气动特性影响的变化规律,为低雷诺数流动中翼型设计提供参考。

低雷诺数; 翼型后缘变化; 分离气泡; 流动转捩; 气动特性

引言

高空长航时无人机大都采用大展弦比机翼,其翼型设计是气动设计的主要问题。在超高空(>20 km)大气密度极其稀薄,故低雷诺数流动问题十分突出。在低雷诺数复杂流动中有效提升翼型的气动特性,对高空长航时无人机至关重要,采用后缘加厚和后缘转角等后缘变化的方法是一种有效手段。目前针对后缘变化对翼型气动特性影响的研究相对较少,冉景洪等[1-2]对翼型在低雷诺数流动中相对厚度和弯度的影响进行了研究;刘杰平等[3]研究了后缘加厚方式对典型风力机翼型气动性能的影响。他们的工作都只是进行气动特性的分析,没有涉及流场的分析和后缘转角的影响。

本文选取在低雷诺数流动中气动性能良好的SD7062翼型为研究对象,对翼型后缘变化的流场特性进行了细致分析,总结了后缘变化对翼型气动特性影响的变化规律,为低雷诺数流动中翼型的设计提供参考。