旋渦與物面相互作用廣泛存在于各類飛行器的繞流中,旋渦改變了物面的壓力分布,物面影響了旋渦的空間演化,進(jìn)而影響飛行器的氣動(dòng)特性。針對(duì)流向渦與物面相互作用過程中的流動(dòng)壓力特征關(guān)系開展研究。采用風(fēng)洞試驗(yàn)手段,獲取旋渦流動(dòng)結(jié)構(gòu)的空間演化規(guī)律及物面壓力載荷分布特征。結(jié)果表明:流向渦在作用過程中不僅會(huì)發(fā)生展向位移,而且會(huì)發(fā)生法向離面位移。試驗(yàn)參數(shù)范圍內(nèi),入射高度降低0.1c,展向位移最大量增加0.3c,法向位移最大量增加0.02c。物面受旋渦影響出現(xiàn)集中的條帶狀低壓分布以及"雙峰形"壓力脈動(dòng)集中區(qū)。物面壓力特征變化可為后續(xù)開展渦-面流動(dòng)模型重構(gòu)研究提供試驗(yàn)支撐。

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【部分圖文】：

圖1戰(zhàn)斗機(jī)周圍典型渦流場(chǎng)[3]

“旋渦是流體運(yùn)動(dòng)的肌腱（Küchemann)[1]。旋渦與旋渦之間、旋渦與物面之間相互作用是一種普遍的流動(dòng)現(xiàn)象。這些流動(dòng)現(xiàn)象廣泛存在于各種物體的繞流中，如各類航空、航天飛行器的繞流[2-3]和各種工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景（風(fēng)力機(jī)、機(jī)械泵、建筑等）。數(shù)百年來(lái)，人們對(duì)流體中旋渦的產(chǎn)生和空間演化規(guī)....

圖2流向渦物面干擾形態(tài)示意[17]

Rockwell[17]對(duì)相關(guān)渦面相互作用的研究工作做了總結(jié)，結(jié)合各類旋渦碰撞現(xiàn)象的特征，提出了構(gòu)成該系列現(xiàn)象的基本形態(tài)。前述的鴨翼渦與翼面相互作用的氣動(dòng)問題即為其中一種基本形態(tài)，流向渦/面相互作用形態(tài)。這種形態(tài)具有典型的流動(dòng)結(jié)構(gòu)特征：旋渦受物面邊界層擾動(dòng)會(huì)發(fā)生結(jié)構(gòu)變形，并發(fā)生沿....

圖3入射渦強(qiáng)度積分路徑示意

其中ω為測(cè)量區(qū)域渦量。在相同來(lái)流條件下，12°迎角下形成的旋渦強(qiáng)度約為8°迎角的1.67倍。

圖4流向渦-面相互作用模型試驗(yàn)布置示意圖

旋渦發(fā)生器置于平板上游，轉(zhuǎn)動(dòng)中心位于1/2c處。平板前緣距旋渦發(fā)生器轉(zhuǎn)動(dòng)中心流向距離為1c，渦發(fā)生器上緣與平板表面高度可通過調(diào)節(jié)旋渦發(fā)生器高度進(jìn)行改變，從而可以改變旋渦入射高度h（圖4，渦核中心線與平板上表面的法向距離）。與旋渦相互作用的物面模型為一金屬平板，沿弦向長(zhǎng)度300mm....

本文編號(hào)：3893792