翼型低速动态测压试验洞壁干扰修正方法研究
2021-06-28邹宏毅焦予秦柳伟兵
航空工程进展 2021年3期
关键词:模型
邹宏毅,焦予秦,柳伟兵
(西北工业大学航空学院,西安710072)
0 引 言
目前,需要开发具有高水平运动性能的飞机,即使在恶劣天气条件下操作也能确保稳定飞行。为了开发满足这一要求的飞机,必须对非定常气动力进行高精度的测量[1],风洞试验是获取翼型动态气动特性的可靠手段。然而在风洞中,风洞洞壁的存在导致在模型上进行的空气动力学测量不同于在流体边界无限远时进行的测量,这种差异就叫做洞壁干扰[2]。风洞诱导的绕试验模型的气流畸变会引起阻力、升力和俯仰力矩的增加,而这些在自由大气中是不存在的,在将这些数据用于工程设计之前,必须进行必要的修正[3]。与静态试验相比,翼型动态试验更加复杂并且具有时间依赖性。由于从翼型表面传播出去的声干扰会从风洞洞壁反射回来,并且由此产生的相互作用会显著影响翼型气动力的大小和相位[4]。
在过去一个世纪里,国内外许多研究者对非定常气动载荷问题进行了研究,然而只有有限的理论可用于非定常洞壁干扰修正。国外,T.Theodosen[5]用Bessel函数显式表达不可压缩流中振荡平板上的力和力矩;C.Possio[6]用一个积分方程将亚声速可压缩流的下洗和压力分布联系起来,然而这两种方法只适用于无边界的自由流动。对于存在风洞洞壁的情况,S.R.Bland[7]在小扰动假设下,用积分变换技术提出了绕振荡翼型的线化势流方程的完整解;K.Duraisamy等[8]将线性理论和RANS方法计算结果与试验数据进行对比,用于研究定常和非定常时的洞壁干扰影响;……
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