分離式尾緣襟翼翼縫影響機(jī)理及其改型研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-22 09:35
針對(duì)分離式尾緣襟翼翼縫對(duì)翼型氣動(dòng)性能與襟翼調(diào)控能力的影響,采用計(jì)算流體力學(xué)方法結(jié)合2種湍流模型從翼型宏觀氣動(dòng)力與微觀流場(chǎng)結(jié)構(gòu)的角度對(duì)不同外形的翼縫進(jìn)行了研究。在對(duì)比分析直翼縫與彎曲翼縫氣動(dòng)性能與流場(chǎng)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,對(duì)翼縫外形進(jìn)行了改進(jìn),并進(jìn)一步分析了改進(jìn)后翼縫的氣動(dòng)性能。結(jié)果表明:直翼縫在附著流時(shí)升力系數(shù)損失大于彎曲翼縫,而分離流時(shí)其延緩失速能力較強(qiáng);改進(jìn)翼縫能很好地貼合流體流動(dòng)狀態(tài),相對(duì)于直翼縫,附著流時(shí)其升力損失較小;對(duì)于襟翼的載荷調(diào)控能力,未改進(jìn)翼縫使襟翼調(diào)控能力有所減弱,改進(jìn)翼縫不影響襟翼在正方向偏轉(zhuǎn)時(shí)的調(diào)控能力。
【文章來(lái)源】:動(dòng)力工程學(xué)報(bào). 2020,40(10)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:7 頁(yè)
【部分圖文】:
翼縫對(duì)翼型升阻力系數(shù)的改變量
直翼縫能夠提供較大的射流以減緩流動(dòng)分離,但在附著流時(shí)對(duì)翼型氣動(dòng)性能的影響較大,考慮直翼縫處的渦結(jié)構(gòu),對(duì)翼縫外形進(jìn)行改進(jìn),結(jié)果如圖8所示。流體流經(jīng)直翼縫時(shí),直翼縫外形無(wú)法貼合流動(dòng),其后側(cè)進(jìn)出口出現(xiàn)2處明顯的漩渦。漩渦不僅導(dǎo)致能量的耗散,影響射流強(qiáng)度,同時(shí)也加快了進(jìn)出口壓力的傳遞,從而進(jìn)一步減弱了翼型上下表面的壓差,減小了翼型升力;诖,根據(jù)漩渦輪廓,將入口改進(jìn)為圓弧形,出口類似原彎曲翼縫外形。圖9給出了改進(jìn)翼縫處速度云圖與流線圖。與直翼縫相比,改進(jìn)翼縫不存在進(jìn)出口的漩渦,減小了能量損耗,同時(shí)保持了與直翼縫相當(dāng)?shù)耐髂芰ΑEc彎曲翼縫相比,未出現(xiàn)進(jìn)口漩渦阻礙流體流動(dòng),射流較強(qiáng)。宏觀翼型受力結(jié)果表明,附著流時(shí),改進(jìn)翼縫翼型升力系數(shù)大于直翼縫翼型,阻力系數(shù)均小于其余2種翼縫翼型,對(duì)流動(dòng)分離的減緩效果較為明顯。分離流時(shí),改進(jìn)翼縫對(duì)翼型氣動(dòng)性能與流場(chǎng)結(jié)構(gòu)的影響與直翼縫翼型相當(dāng)。由此可知,改進(jìn)后的翼縫在附著流區(qū)的表現(xiàn)優(yōu)于直翼縫,分離流區(qū)表現(xiàn)與直翼縫相當(dāng),且優(yōu)于彎曲翼縫。
圖9給出了改進(jìn)翼縫處速度云圖與流線圖。與直翼縫相比,改進(jìn)翼縫不存在進(jìn)出口的漩渦,減小了能量損耗,同時(shí)保持了與直翼縫相當(dāng)?shù)耐髂芰ΑEc彎曲翼縫相比,未出現(xiàn)進(jìn)口漩渦阻礙流體流動(dòng),射流較強(qiáng)。宏觀翼型受力結(jié)果表明,附著流時(shí),改進(jìn)翼縫翼型升力系數(shù)大于直翼縫翼型,阻力系數(shù)均小于其余2種翼縫翼型,對(duì)流動(dòng)分離的減緩效果較為明顯。分離流時(shí),改進(jìn)翼縫對(duì)翼型氣動(dòng)性能與流場(chǎng)結(jié)構(gòu)的影響與直翼縫翼型相當(dāng)。由此可知,改進(jìn)后的翼縫在附著流區(qū)的表現(xiàn)優(yōu)于直翼縫,分離流區(qū)表現(xiàn)與直翼縫相當(dāng),且優(yōu)于彎曲翼縫。3.3 翼縫對(duì)襟翼調(diào)控能力的影響
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于x-LMS的智能葉片風(fēng)力機(jī)復(fù)合主動(dòng)降載控制方法[J]. 張文廣,王奕楓,劉海鵬,劉瑞杰. 動(dòng)力工程學(xué)報(bào). 2019(05)
[2]尾緣襟翼縫隙大小對(duì)風(fēng)力機(jī)翼型氣動(dòng)性能的影響[J]. 賈亞雷,韓中合,安鵬,李恒凡,董帥. 空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)報(bào). 2018(01)
[3]大型海上風(fēng)電葉片載荷智能控制研究[J]. 張明明. 工程熱物理學(xué)報(bào). 2017(07)
[4]柔性襟翼對(duì)風(fēng)力機(jī)翼型氣動(dòng)性能的影響[J]. 郝文星,葉舟,丁勤衛(wèi),李春. 動(dòng)力工程學(xué)報(bào). 2016(06)
[5]大型風(fēng)機(jī)的獨(dú)立變槳控制方法[J]. 韓兵,周臘吾,陳浩,田猛,鄧寧峰. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2016(02)
[6]風(fēng)力機(jī)分離式尾緣襟翼氣動(dòng)性能[J]. 韓中合,賈亞雷,李恒凡,李秋菊,劉華新,朱霄珣. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2014(20)
[7]改進(jìn)SA模型對(duì)翼型分離流動(dòng)的數(shù)值模擬[J]. 周大高,柳陽(yáng)威,文曉慶,陸利蓬. 北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(10)
本文編號(hào):3450835
【文章來(lái)源】:動(dòng)力工程學(xué)報(bào). 2020,40(10)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:7 頁(yè)
【部分圖文】:
翼縫對(duì)翼型升阻力系數(shù)的改變量
直翼縫能夠提供較大的射流以減緩流動(dòng)分離,但在附著流時(shí)對(duì)翼型氣動(dòng)性能的影響較大,考慮直翼縫處的渦結(jié)構(gòu),對(duì)翼縫外形進(jìn)行改進(jìn),結(jié)果如圖8所示。流體流經(jīng)直翼縫時(shí),直翼縫外形無(wú)法貼合流動(dòng),其后側(cè)進(jìn)出口出現(xiàn)2處明顯的漩渦。漩渦不僅導(dǎo)致能量的耗散,影響射流強(qiáng)度,同時(shí)也加快了進(jìn)出口壓力的傳遞,從而進(jìn)一步減弱了翼型上下表面的壓差,減小了翼型升力;诖,根據(jù)漩渦輪廓,將入口改進(jìn)為圓弧形,出口類似原彎曲翼縫外形。圖9給出了改進(jìn)翼縫處速度云圖與流線圖。與直翼縫相比,改進(jìn)翼縫不存在進(jìn)出口的漩渦,減小了能量損耗,同時(shí)保持了與直翼縫相當(dāng)?shù)耐髂芰ΑEc彎曲翼縫相比,未出現(xiàn)進(jìn)口漩渦阻礙流體流動(dòng),射流較強(qiáng)。宏觀翼型受力結(jié)果表明,附著流時(shí),改進(jìn)翼縫翼型升力系數(shù)大于直翼縫翼型,阻力系數(shù)均小于其余2種翼縫翼型,對(duì)流動(dòng)分離的減緩效果較為明顯。分離流時(shí),改進(jìn)翼縫對(duì)翼型氣動(dòng)性能與流場(chǎng)結(jié)構(gòu)的影響與直翼縫翼型相當(dāng)。由此可知,改進(jìn)后的翼縫在附著流區(qū)的表現(xiàn)優(yōu)于直翼縫,分離流區(qū)表現(xiàn)與直翼縫相當(dāng),且優(yōu)于彎曲翼縫。
圖9給出了改進(jìn)翼縫處速度云圖與流線圖。與直翼縫相比,改進(jìn)翼縫不存在進(jìn)出口的漩渦,減小了能量損耗,同時(shí)保持了與直翼縫相當(dāng)?shù)耐髂芰ΑEc彎曲翼縫相比,未出現(xiàn)進(jìn)口漩渦阻礙流體流動(dòng),射流較強(qiáng)。宏觀翼型受力結(jié)果表明,附著流時(shí),改進(jìn)翼縫翼型升力系數(shù)大于直翼縫翼型,阻力系數(shù)均小于其余2種翼縫翼型,對(duì)流動(dòng)分離的減緩效果較為明顯。分離流時(shí),改進(jìn)翼縫對(duì)翼型氣動(dòng)性能與流場(chǎng)結(jié)構(gòu)的影響與直翼縫翼型相當(dāng)。由此可知,改進(jìn)后的翼縫在附著流區(qū)的表現(xiàn)優(yōu)于直翼縫,分離流區(qū)表現(xiàn)與直翼縫相當(dāng),且優(yōu)于彎曲翼縫。3.3 翼縫對(duì)襟翼調(diào)控能力的影響
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于x-LMS的智能葉片風(fēng)力機(jī)復(fù)合主動(dòng)降載控制方法[J]. 張文廣,王奕楓,劉海鵬,劉瑞杰. 動(dòng)力工程學(xué)報(bào). 2019(05)
[2]尾緣襟翼縫隙大小對(duì)風(fēng)力機(jī)翼型氣動(dòng)性能的影響[J]. 賈亞雷,韓中合,安鵬,李恒凡,董帥. 空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)報(bào). 2018(01)
[3]大型海上風(fēng)電葉片載荷智能控制研究[J]. 張明明. 工程熱物理學(xué)報(bào). 2017(07)
[4]柔性襟翼對(duì)風(fēng)力機(jī)翼型氣動(dòng)性能的影響[J]. 郝文星,葉舟,丁勤衛(wèi),李春. 動(dòng)力工程學(xué)報(bào). 2016(06)
[5]大型風(fēng)機(jī)的獨(dú)立變槳控制方法[J]. 韓兵,周臘吾,陳浩,田猛,鄧寧峰. 電力系統(tǒng)保護(hù)與控制. 2016(02)
[6]風(fēng)力機(jī)分離式尾緣襟翼氣動(dòng)性能[J]. 韓中合,賈亞雷,李恒凡,李秋菊,劉華新,朱霄珣. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2014(20)
[7]改進(jìn)SA模型對(duì)翼型分離流動(dòng)的數(shù)值模擬[J]. 周大高,柳陽(yáng)威,文曉慶,陸利蓬. 北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(10)
本文編號(hào):3450835
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