分離式尾緣襟翼在制造時不可避免留有縫隙,針對縫隙會對翼型氣動性能產(chǎn)生影響,以S809翼型為研究對象,建立了三種縫隙的S809分離式尾緣襟翼模型及不帶縫隙的整體式尾緣襟翼模型。分離式尾緣襟翼模型主體與尾緣襟翼之間采用均勻縫隙結(jié)構(gòu),縫隙大小分別為弦長的1‰、2‰、4‰。采用商用軟件fluent對三種縫隙襟翼模型和無縫隙的襟翼模型進行多迎角下的升阻力特性數(shù)值計算,并對不同縫隙襟翼模型和無縫襟翼模型周邊流場、流線及壓力分布進行了分析比較。結(jié)果表明:縫隙的存在使帶縫隙的翼型在一定迎角范圍內(nèi)升力系數(shù)降低,阻力系數(shù)增加;隨著縫隙的增大,升力系數(shù)降低幅值增大,阻力系數(shù)增大幅值也增加;小迎角范圍內(nèi),隨著迎角的逐漸增大,縫隙對襟翼模型的影響逐漸減小�？p隙為1‰c時,分離式襟翼模型與整體式尾緣襟翼模型的壓力分布曲線及壓力云圖基本一致,縫隙對翼型氣動性能的影響很小,襟翼結(jié)構(gòu)設(shè)計時可以作為設(shè)計參考參數(shù)。 

【文章來源】：空氣動力學學報. 2018,36(01)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

圖１帶襟翼的Ｓ８０９翼型Ｆｉｇ．１ＡｉｒｆｏｉｌＳ８０９ｗｉｔｈｆｌａｐ

ｍｍ。在基本翼型距尾緣１０％ｃ處增加襟翼，如圖１所示。模型翼型本體與尾緣襟翼之間的縫隙采用ＣＡＤ軟件進行了局部優(yōu)化處理，使得縫隙在整個分離面上分布均勻，且縫隙處曲線與襟翼上下翼面均相切。襟翼繞襟翼旋轉(zhuǎn)中心向翼型壓力面旋轉(zhuǎn)，構(gòu)成１０°偏轉(zhuǎn)角的分離式尾緣襟翼模型，如圖２（ａ）所示，圖中襟翼模型縫隙大小Ｌ分別為１‰ｃ、２‰ｃ、４‰ｃ，圖２（ｂ）為無縫隙襟翼模型。圖１帶襟翼的Ｓ８０９翼型Ｆｉｇ．１ＡｉｒｆｏｉｌＳ８０９ｗｉｔｈｆｌａｐ圖２Ｓ８０９尾緣襟翼計算模型Ｆｉｇ．２ＭｏｄｅｌｏｆａｉｒｆｏｉｌＳ８０９ｗｉｔｈｔｒａｉｌｉｎｇｅｄｇｅｆｌａｐ１．２網(wǎng)格劃分在相同算法下，均勻分布的正交計算網(wǎng)格能獲得高的計算精度［１６］，文章采用多塊網(wǎng)格劃分技術(shù)生成了正交性好的結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格。計算域分成半圓區(qū)域與矩形區(qū)域兩部分，襟翼模型置于半圓圓心附近且水平放置，整個計算域采用Ｃ型網(wǎng)格拓撲結(jié)構(gòu)進行網(wǎng)格劃分，并在翼型的前緣、后緣、縫隙及襟翼連接處進行了局部加密。為避免入口和出口邊界干擾，計算域入口段距翼型前緣２０倍弦長，出口段距翼型后緣２０倍弦長，上下邊界分別為２０倍弦長，定義計算域左邊的半圓為速度入口，定義右側(cè)邊界為壓力出口邊界條件，定義翼型上下翼面為無滑移壁面條件。為較準確的模擬邊界層內(nèi)流動，翼型壁面附近第一層網(wǎng)格滿足ｙ＋值在１附近。計算區(qū)域網(wǎng)格及翼型附近局部網(wǎng)格如圖３所示。４２空氣動力學學報第３６卷

圖３網(wǎng)格結(jié)構(gòu)對比Ｆｉｇ．３Ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｇｒｉｄｓｔｒｕｃｔｕｒｅ１．３計算模型Ｒｅｙｎｏｌｄｓ平均法（ＲＡＮＳ）已經(jīng)成為近年主要的流動分析計算方法，在各種湍流模型中，常用的計算模型有Ｓｐａｌａｒｔ－Ａｌｌｍａｒａｓ提出的Ｓ－Ａ一方程湍流模型與Ｗｉｌｃｏｘ提出的二方程湍流模型。Ｍｅｎｔｅｒ［１７］混合采用ｋ－ε和標準ｋ－ω模型，得到了ＳＳＴｋ－ω模型，ＳＳＴｋ－ω模型合并了ω方程中的交叉擴散，并且考慮了湍流剪應(yīng)力的傳播，這些改進使得ＳＳＴｋ－ω模型比標準的ｋ－ω模型具有更高的精度和可信度。該文采用了ＳＳＴｋ－ω湍流模型對尾緣襟翼模型流場進行了計算。１．４計算相關(guān)參數(shù)雷諾數(shù)Ｒｅ為２×１０６，收斂標準為計算殘差小于１０－６。無襟翼Ｓ８０９翼型迎角分別為０°、１．０２°、５．１３°、９．２２°、１４．２４°、２０．１５°。三種帶縫隙分離式尾緣襟翼模型以及整體式尾緣襟翼模型迎角０～１８°，步長為２°。２計算模型可靠性分析為證明所用算法的可靠性及合理性，對三種網(wǎng)格數(shù)、６種特定迎角下的氣動性能計算結(jié)果與風洞試驗數(shù)據(jù)［１８－１９］進行了對比。首先對Ｓ８０９模型進行了網(wǎng)格無關(guān)性驗證，選取三種網(wǎng)格數(shù)分別為１０５００、１５４８００和２５４６００，表１和表２分別為三種網(wǎng)格模型升力系數(shù)和阻力系數(shù)計算結(jié)果對比。由表１和表２表明網(wǎng)格數(shù)為１０５００模型計算的結(jié)果誤差較其他兩種網(wǎng)格數(shù)模型計算誤差大一倍多，后兩種網(wǎng)格計算誤差近似相等。所以選取網(wǎng)格數(shù)為１５４８００的模型作

【參考文獻】：
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