【摘要】：當(dāng)今隨著科技的發(fā)展與創(chuàng)新,小型無人飛行器和微型飛行器在軍事領(lǐng)域以及民用領(lǐng)域的快速普及和創(chuàng)新型應(yīng)用,有關(guān)低雷諾數(shù)機(jī)翼翼型的空氣動(dòng)力學(xué)特性提升的研究受到眾多研究學(xué)者的普遍關(guān)注,關(guān)于機(jī)翼升阻力特性和機(jī)翼表面流體流動(dòng)機(jī)理的研究工作也因此獲得深入的發(fā)展。在機(jī)翼表面出現(xiàn)層流邊界層分離之后,分離的氣流將會(huì)成為一種湍流剪切層的形式再次附著到機(jī)翼表面,那么從層流分離到再次接觸之間的區(qū)域就稱之為層流分離氣泡。隨著機(jī)翼攻角的增加,分離氣泡位置會(huì)向機(jī)翼前緣移動(dòng),并逐步由層流過渡到湍流,升力也隨之明顯增加。隨著攻角的進(jìn)一步增加,分離氣泡將不會(huì)再次與機(jī)翼表面接觸,這就是所謂的氣泡破裂,隨之導(dǎo)致機(jī)翼升力明顯下降即機(jī)翼失速。利用多種控制方法提高機(jī)翼的空氣動(dòng)力學(xué)性能尤其是提高機(jī)翼升阻比的實(shí)驗(yàn)研究在工程領(lǐng)域有著重要的意義。本課題采用在機(jī)翼前緣吸力面安裝一個(gè)利用發(fā)條彈簧控制的振動(dòng)小片的方法來研究其對(duì)于機(jī)翼的空氣動(dòng)力學(xué)特性的影響。機(jī)翼模型采用的是NACA 0012對(duì)稱翼型,實(shí)驗(yàn)研究的主要內(nèi)容包括機(jī)翼的時(shí)均升力系數(shù),時(shí)均阻力系數(shù),升阻比,機(jī)翼表面的漩渦脫落頻率,發(fā)條彈簧的固有頻率,以及相關(guān)的流場(chǎng)結(jié)構(gòu)分析。實(shí)驗(yàn)主要選用兩種不同的雷諾數(shù)Re=1.5×10~5和Re=2.0×10~5,機(jī)翼攻角研究范圍為0o~24o。對(duì)于作為襟翼的振動(dòng)小片這里選用了三種不同的結(jié)構(gòu)(矩形尾緣,三角形尾緣,半圓形尾緣),并且為了探究不同固有頻率的發(fā)條彈簧對(duì)機(jī)翼空氣動(dòng)力學(xué)性能的影響這里選用三種不同的硬度的彈簧,通過發(fā)條彈簧與振動(dòng)小片的不同組合來探究其在不同雷諾數(shù)下對(duì)機(jī)翼空氣動(dòng)力學(xué)性能的影響。通過對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析可以得出,在兩種不同雷諾數(shù)(Re=1.0×10~5和Re=2.0×10~5)下,機(jī)翼的升阻力特性基本一致,并沒有較大的不同。在機(jī)翼前緣吸力面安裝不同振動(dòng)頻率的振動(dòng)小片時(shí),在失速角之前,振動(dòng)小片沒有對(duì)機(jī)翼升力提升,反而使機(jī)翼失速角提前1.5o~4o;但是在失速角之后振動(dòng)小片對(duì)機(jī)翼升力有所提升,并且使失速后機(jī)翼升力的回升速度和范圍明顯增加;同時(shí)在高攻角下(12o~24o)可以明顯觀察到隨著振動(dòng)小片與機(jī)翼弦向之間夾角θ的增大,振動(dòng)小片對(duì)機(jī)翼升力提升的效果越差。對(duì)于θ=5o,矩形邊緣的振動(dòng)小片,其位置在x/c=0.1的位置時(shí),升力及升阻比的提升是最大的,最大升力提升29.9%。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：V224.5
【圖文】：

（4）為了進(jìn)一步探究機(jī)翼表面的流場(chǎng)結(jié)構(gòu)和控制以用來驗(yàn)證之前測(cè)得的升阻力實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。本課題風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室的中型循環(huán)風(fēng)洞中進(jìn)行，該中型風(fēng)洞段 1 完成，該實(shí)驗(yàn)段的寬度為 0.6m， 高度為 0.6/s 到 50m/s。風(fēng)洞在風(fēng)速從 5m/s 到 50m/s 的湍流度型采用的是 NACA0012 對(duì)稱翼型，機(jī)翼的弦長為厚度為 24 mm，最大厚度位置為 x/c = 0.3，展弦比為直方向通過上下軸兩端固定于風(fēng)洞中,實(shí)驗(yàn)裝置的示的雷諾數(shù)范圍為 Re = 1.5 ×105~ 2.0 ×105，機(jī)翼攻實(shí)驗(yàn)研究中，我們采用三種不同形狀的振動(dòng)襟翼，（正常的矩形襟翼，正三角形尾緣的襟翼以及半圓合金（TA2），襟翼輪廓沿弦向?qū)挾葹?20mm，沿 0.5mm。用于控制襟翼的彈簧為普通發(fā)條彈簧，all)上。并且為了探究不同固有頻率的發(fā)條彈簧對(duì)機(jī)用三種不同的硬度的彈簧，通過發(fā)條彈簧與振動(dòng)雷諾數(shù)下對(duì)機(jī)翼空氣動(dòng)力學(xué)性能的影響。

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5 段中U

本文編號(hào)：2736230