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带局部运动表面翼型的动态失速特性研究

2022-09-21张馨艺孙晓晶

动力工程学报 2022年9期

张馨艺, 孙晓晶

(1.上海理工大学 能源与动力工程学院,上海 200093;2.上海市动力工程多相流动与传热重点实验室,上海 200093)

动态失速是一种非定常的失速延迟流动分离现象[1-3],该现象的产生主要是由于前缘脱体涡的形成、快速后移以及脱落引起压力中心后移,致使升力减小、阻力增大,翼型扭转载荷增大,会严重破坏流场的稳定性[4-5]。为降低动态失速引起的不利影响,研究人员提出了多种主动控制方法。Kaufmann等[6]在OA209直升机翼型吸力面的不同位置布置了回流襟翼,结果发现在合适的位置施加襟翼控制可抑制动态失速涡,改善动态失速特性。陈微圣等[7]研究了高雷诺数条件下前缘吸气对NACA0012翼型动态失速特性的影响。由于主动控制方法可根据实际需求调节参数来控制流场[8],因此相较于被动控制方法,主动控制方法备受重视。

运动表面边界层控制是一种主动控制方法,通过向边界层注入附加动量,使边界层邻近区域的流动加速,可减小表面与自由来流之间的相对运动,缩小流动分离区域,从而使升力系数增大、阻力系数减小。Modi等[9]采用2个旋转圆柱体作为运动表面,得到了不同迎角和速度比下二维平板的阻力系数,结果表明,随着速度比的增大,平板的阻力系数减小,延迟了边界层的分离。AL-Garni等[10]针对以前缘旋转圆柱体为运动表面的NACA0024翼型进行了实验研究。庄月晴等[11]采用数值模拟的方法研究了沿顺时针方向S809翼型表面运动的气动性能,结果表明,翼型表面运动能有效抑制大攻角下叶片表面的流动分离。……

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