翼身连接处几何参数优化匹配的流动机理仿真
2021-11-02吴奕铭袁广田
液压与气动 2021年10期
叶 露,吴奕铭,袁广田
(1.中国民用航空飞行学院,四川 广汉 618307; 2.中国飞行试验研究院,陕西 西安 710089)
引言
在飞机生产过程中,需要将飞机的各个部件与机身连接,形成一个整体,如机翼与机身连接、尾翼与机身连接等。飞机的各个部件,如机翼、机身、尾翼等,单独放在气流中所产生的阻力总和小于组成一个整体时所产生的阻力,这种飞机各部分之间由于气流的相互干扰而产生的额外阻力,称为干扰阻力。干扰阻力产生的主要原因是气流流经各个部件时会出现气流互相干扰,改变了流场分布,使得流动过早分离,最大升力系数和临界迎角减小,严重影响飞机大迎角飞行性能,尤其对起飞和着陆阶段的安全性和经济性带来严重影响[1]。
由于机翼机身连接处的气流干扰对全机的气动性能影响很大,本研究选取某一特定飞机的机翼-机身的连接部位着陆构型为研究对象,采用数值模拟的方法,从连接部位的前缘、展向中段及后段3个方面开展整流参数设计研究,为连接部位几何参数匹配方案设计提供理论基础,选取的研究模型如图1所示。

图1 连接部位参数匹配优化的3段
1 连接部位几何参数优化设计思想
导致连接部位流动分离的主要原因:首先,受机身影响,使得机翼根部前缘吸力峰增高,逆压梯度增大,致使后缘流动分离提前;另外,机翼阻滞机身附面层发展,产生马蹄涡,对下游流动产生不利影响;再者,机翼与机身大多采用锐角连接,造成附面层掺混堆积,增加附面层流动的不稳定性;……
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