為了得到粗糙度對(duì)翼型氣動(dòng)性能的影響,采用CFD數(shù)值模擬,研究了S809翼型布置粗糙度時(shí)的氣動(dòng)性能,得到了其敏感粗糙度;模擬計(jì)算了翼型吸力面和壓力面分段布置粗糙度時(shí),翼型升、阻力的變化;采用對(duì)稱加厚的方式對(duì)S809翼型進(jìn)行鈍尾緣修型,并對(duì)最優(yōu)修型和原始翼型氣動(dòng)性能進(jìn)行了比較。結(jié)果表明:粗糙度0.5 mm是S809的敏感粗糙度,吸力面距離前緣5%、55%弦長(zhǎng)位置和壓力面相距45%、65%弦長(zhǎng)位置是翼型粗糙度敏感位置;鈍尾修型2%弦長(zhǎng)為最優(yōu),修型之后的升力在布置粗糙度后有明顯提升,綜合指標(biāo)數(shù)表明:改型翼型相比于原始翼型具有相對(duì)較低的粗糙度敏感性。 

【文章來源】：機(jī)床與液壓. 2020,48(05)北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

S809翼型外流場(chǎng)

進(jìn)口速度為36.5 m/s,雷諾數(shù)為1.5×106,計(jì)算攻角范圍在-4°～12°之間,對(duì)S809表面光滑翼型進(jìn)行了氣動(dòng)性能的數(shù)值模擬,得到了如圖2所示的升力系數(shù)和阻力系數(shù)與攻角之間的關(guān)系,可以看出升力系數(shù)和阻力系數(shù)計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)值對(duì)比數(shù)據(jù)吻合較好。3.2 表面粗糙度對(duì)翼型氣動(dòng)性能的影響

根據(jù)上式,研究S809翼型的氣動(dòng)性能和粗糙度的關(guān)系。選取粗糙度為0.03、0.08、0.1、0.2、0.3、0.5、0.6、0.7、1、2 mm,分別均勻布置在光滑翼型表面,升力系數(shù)CL和阻力系數(shù)CD的計(jì)算結(jié)果如圖3所示。由圖3可知,S809翼型粗糙度敏感度較低,在很小的粗糙度范圍內(nèi),尤其是在0.5 mm粗糙度之前,翼型升力系數(shù)迅速下降,阻力系數(shù)迅速上升,但是當(dāng)表面粗糙度大于0.5 mm之后,升力系數(shù)下降開始變得緩慢,阻力系數(shù)上升速度也同時(shí)降低。主要原因是:在0.5 mm粗糙度之前,伴隨著翼型表面粗糙度值的增大,出現(xiàn)層流邊界層逐漸向湍流邊界轉(zhuǎn)變的一個(gè)過程,當(dāng)粗糙度大于0.5 mm,尤其是0.7 mm之后,基本轉(zhuǎn)化成湍流邊界層,湍流對(duì)S809翼型的氣動(dòng)性能影響已經(jīng)減弱,變化不再劇烈,所以0.5 mm粗糙度可以作為一個(gè)敏感粗糙點(diǎn)繼續(xù)進(jìn)行研究。

【參考文獻(xiàn)】：
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