鋸齒尾緣葉片氣動(dòng)特性和繞流流場的數(shù)值研究
本文選題:仿生學(xué) 切入點(diǎn):尾緣鋸齒 出處:《航空動(dòng)力學(xué)報(bào)》2017年04期 論文類型:期刊論文
【摘要】:以基于NACA 0018翼型的鋸齒尾緣仿生葉片為研究對(duì)象,采用大渦模擬的方法研究鋸齒相對(duì)齒寬與相對(duì)齒高對(duì)鋸齒尾緣葉片的氣動(dòng)特性和非定常繞流流場的影響規(guī)律和機(jī)制.研究表明,尾緣鋸齒參數(shù)對(duì)葉片氣動(dòng)性能的影響是復(fù)雜的非線性過程,在一定來流攻角范圍內(nèi)能提高升阻比,但失速提前.如在9.4°~14.8°來流攻角范圍內(nèi),不同相對(duì)齒寬系列葉片的升阻比高于原始葉片,升阻比與鋸齒相對(duì)齒寬之間沒有線性關(guān)系.研究還表明,鋸齒尾緣能延遲邊界層分離,加速尾跡的流動(dòng)摻混和能量擴(kuò)散,改變非定常渦結(jié)構(gòu)和渦脫落頻率.相對(duì)齒高的變化對(duì)非定常流動(dòng)特性的影響更為顯著.尾緣鋸齒誘導(dǎo)的二次湍流射流和吸力面?zhèn)确聪驕u對(duì)改變了原始葉片的繞翼環(huán)量,進(jìn)而影響鋸齒尾緣葉片的氣動(dòng)特性和繞流流場特性.
[Abstract]:The bionic blade of sawtooth tail edge based on NACA 0018 airfoil was studied. The effects of relative tooth width and relative tooth height on the aerodynamic characteristics and unsteady flow field around the blade of the tail edge of the saw tooth are studied by using the method of large eddy simulation. The results show that the influence of the relative tooth width and the relative tooth height on the aerodynamic characteristics and the flow field around the blade is studied. The influence of tail-edge sawtooth parameters on blade aerodynamic performance is a complex nonlinear process. The lift-to-drag ratio can be increased within a certain angle of attack, but the stall is advanced, for example, in the range of 9.4 擄/ 14.8 擄angle of attack, The rise-to-drag ratio of different relative tooth width series blades is higher than that of the original blade, and there is no linear relationship between the lift-to-drag ratio and the relative tooth width of the sawtooth. It is also shown that the tail edge of the saw tooth can delay the separation of the boundary layer and accelerate the flow mixing and energy diffusion of the wake. The unsteady vortex structure and vortex shedding frequency are changed. The change of relative tooth height has a more significant effect on the unsteady flow characteristics. The secondary turbulent jet induced by the tail-edge sawtooth and the suction side reverse vortex change the annulus of the original blade. Furthermore, the aerodynamic characteristics and the flow field around the blade of sawtooth tail edge are affected.
【作者單位】: 上海理工大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院;上海理工大學(xué)上海市動(dòng)力工程多相流動(dòng)與傳熱重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】:國家自然科學(xué)基金(51106099,50976072,51305267) 上海市科委基地建設(shè)項(xiàng)目(13DZ2260900)
【分類號(hào)】:O357.5;TB17
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,本文編號(hào):1611211
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