低背鳍对细长平板三角翼分离涡稳定性影响的研究
2012-11-15孟宣市蔡晋生罗时钧
实验流体力学 2012年3期
孟宣市,蔡晋生,罗时钧,刘 锋
(1.西北工业大学 翼型叶栅空气动力学国防科技重点实验室,西安 710072;2.美国加州大学尔湾分校 机械与宇航工程系,92697-3975)
0 引 言
文献[1-2]发展了一套关于细长锥体在大迎角下分离涡的稳定性判据,并将其应用于圆锥、椭圆锥、三角翼及其组合体脱体涡的稳定性问题研究。对大后掠平板三角翼的前缘分离涡,其理论预测的结果为:大后掠平板三角翼的前缘分离涡在所有的迎角下总是对称、锥型和稳定的;当增加低高度的背鳍时,原来对称、锥型流动会变得非对称或者非锥型、或者两者兼有,而当背鳍高度增加到一定程度时,旋涡会重新变得稳定。
通过平板三角翼和加上不同高度低背鳍后组合体的风洞测力实验[3-4],同时与流场显示实验[5-6]及理论分析[1-2]的结果进行比较和分析,以期检验上述理论结果,得出与实验结果统一的结论,并进一步揭示涡失稳后的发展状态。
1 理论分析
1.1 理论分析方法
理论假设三角翼+背鳍组合体为锥型体,沿轴向其长度无限延伸,模型后缘对流动的影响不考虑。大迎角下,流动在三角翼尖锐前缘处分离,出现分离涡。涡模型仅指机翼前缘分离出来的集中涡对,忽略了主分离涡与机翼前缘之间脱出的涡面。分离主涡从模型尖端处沿轴线向后发展,被假设为锥型流动。翼面上的二次分离涡和背鳍前缘处的分离涡同样被忽略。翼面不出现涡的破裂,流动假设为定常、无粘、不可压和锥型。流场中除了相互独立的涡对,其它地方均无旋。……
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