收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

涡流发生器控制超临界机翼附面层分离研究

张进  
【摘要】:本文研究涡流发生器控制超临界翼型和翼身组合体机翼的附面层分离问题。通过对翼型、翼身组合体机翼附面层特性的风洞试验研究,首先摸清超临界翼型和机翼的附面层分离特性;研究涡流发生器改善附面层形态、推迟和延缓湍流附面层分离,进而改善翼型、机翼升阻性能的流动机理及涡流发生器形状、几何参数和位置的影响。 本文研究工作是国内首次系统的开展超临界翼型、翼身组合体机翼附面层特性研究,也是国内首次采用涡流发生器技术进行翼型、机翼附面层分离控制问题研究;同时,根据已经查询到国内外公开报道的文献资料,尚未见到用涡流发生器进行超临界翼型、机翼附面层分离控制的研究工作。 在大型生产型低速风洞中,本文采用了目前国内外在附面层研究方面所能使用的风洞实验测量与诊断技术,包括:测压、测力、油流、丝线、热线、热膜、尾流总压排管测量等,较系统研究了超临界翼型、翼身组合体机翼附面层特性及涡流发生器形状、几何参数、位置等因素对控制附面层分离效果的影响。通过研究工作,得到以下结论: 1)超临界翼型由于其上翼面较平坦,附面层具有弱分离特征,表现为较好的大迎角附面层分离形态和较差的抗失速能力。 2)超临界翼型附面层分离控制适合采用微型涡流发生器。其对超临界翼型附面层分离控制主要表现为减阻、增升效果不明显。微型涡流发生器不仅在工作状态可减小阻力,升力损失很小,而且在非工作状态产生的附加阻力很小甚至还能减小阻力。其最佳位置应位于分离线前2H~5H涡流发生器高度之间。 3)对翼身组合体等弦长大展弦比超临界机翼,除翼梢处流动三维效应强外,机翼其余部分包括接近翼根附近,均具有近似二维流动的特征。机翼附面层分离具有翼型附面层弱分离特征。把α=10°时的附面层厚度和分离位置作为涡流发生器设计依据。 4)对于附面层弱分离的超临界机翼,适合采用高度较小的微型涡流发生器, 既具有较好的减阻效果,又不使升力产生较大损失,这与涡流发生器对翼型附面 层分离控制得到的结论一致。涡流发生器弦向位置对附面层分离控制效果影响显 著,不同高度涡流发生器均有其最佳气动效率的弦向位置。对高度H=0.16和0.26 的微型及H=0 .46的亚附面层厚度涡流发生器,其最佳弦向位置分别为附面层离 分离线前约4倍和8倍涡流发生器高度处,涡流发生器尺寸越小,越应靠近附而 层分离线。涡流发生器展向间隔对控制附面层分离的效果也很明显。间隔太小, 对z厄流有阻塞,不利减阻:间隔太大,涡流发生器对距其较远处的流动控制能力 不足。涡流发生器的间隔取△Z一25mm较为合适。涡流发生器安装角度对附l灿层 分离控制效果主要表现在产生旋涡的强度,涡流发生器的最佳安装偏角p二25。。 5)涡流发生器对附面层分离产生控制机理来自于提高了附面层底部动量, 而且这种动量变化影响到机翼表面的压力梯度,使得涡流发生器上游附面层内速 度也得到提高。油流和丝线流动显示技术可真实反映涡流发生器对机翼附面层分 离的控制效果。 6)根据流动显示结果,指出单丝热线不适合用于涡流发生器下游具有较强 _维流动的附面层测量。 关键词:涡流发生器,超临界机翼,附面层分离,控制,风洞实验


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 倪亚琴;涡流发生器研制及其对边界层的影响研究[J];空气动力学学报;1995年01期
2 陈晓 ,方良伟 ,罗元俊;涡流发生器在二元亚音扩压器角落流动控制中的应用[J];推进技术;1988年03期
3 陈晓钟,易成;三角形埋入式涡流发生器几何参数对其涡的影响[J];航空动力学报;1996年03期
4 陈晓 ,方良伟;涡流发生器在进气道亚音速扩压器附面层和流动控制中的应用[J];南京航空航天大学学报;1985年02期
5 薛翠利;涡流发生器对稳态及动态畸变的影响[J];飞航导弹;2000年03期
6 陈晓,张炬;凹型面埋入式涡流发生器控制分离流[J];空气动力学学报;1993年01期
7 彭峻飞,崔玉淑;浸没式微型涡流发生器的试验研究[J];航空发动机;1995年02期
8 齐承英,周国兵,曹惠玲,张云鹏,魏晋;新型涡流发生器强化换热实验研究[J];工程热物理学报;2002年S1期
9 周国兵,张于峰,齐承英,王艳;一种强化太阳能换热的新型涡流发生器换热机理与实验研究[J];太阳能学报;2003年06期
10 彭峻飞;涡流发生器在压气机中介机匣上的应用[J];航空发动机;1995年01期
11 柴名斗;;涡流型电熨斗涡流发生器励磁线圈的参数调整[J];家电科技;1993年06期
12 李一兵,周国兵,齐承英,魏 晋;新型涡流发生器几何结构及换热计算关联式[J];河北工业大学学报;2002年03期
13 陈晓,姜萍;埋入式涡流发生器在亚音扩压器分离流控制中的应用[J];航空动力学报;1992年03期
14 陆芳;黄红波;张志荣;丁恩宝;应良镁;;应用涡流发生器抑制联体涡空泡研究(英文)[J];船舶力学;2009年06期
15 黄红波;陆芳;;涡流发生器应用发展进展[J];武汉理工大学学报(交通科学与工程版);2011年03期
16 万斌;刘振侠;张丽芬;;S弯扩压管主动流动控制研究[J];科学技术与工程;2009年07期
17 黄红波;陆芳;丁恩宝;韦喜忠;张志荣;王建芳;;涡流发生器在民船减振上的应用研究[J];中国造船;2011年S1期
18 汪健生;汤俊洁;张金凤;;半椭圆涡流发生器强化换热机理[J];机械工程学报;2006年05期
19 柴名斗;;涡流型电熨斗设计初探[J];家电科技;1993年01期
20 宋宪耕,宋东辉,李选友,王肇杰,杜广生,裘烈钧;矩形通道湍流附面层内嵌入纵向涡偶强化换热机理的实验研究[J];宇航学报;1996年02期
中国重要会议论文全文数据库 前8条
1 刘刚;刘伟;牟斌;肖中云;;涡流发生器绕流模拟的数值方法研究[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(下)[C];2007年
2 温娟;杨历;齐承英;;壁面扰流影响边界层湍流拟序结构及强化传热机理研究[A];2008全国能源与热工学术年会论文集[C];2008年
3 杨小柱;陈逖;范晓樯;王振国;;三种构型涡流发生器对激波诱导边界层分离控制的数值研究[A];第二届高超声速科技学术会议会议日程及摘要集[C];2009年
4 郭承鹏;赵振山;董军;;进气道涡流发生器数值模拟及优化研究[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年
5 王博;赵玉新;刘卫东;;激波/边界层干扰流动控制进展[A];中国航空学会第七届动力年会论文摘要集[C];2010年
6 郭天威;;定桨距失速型风力发电机组气动性能计算方法研究[A];21世纪太阳能新技术——2003年中国太阳能学会学术年会论文集[C];2003年
7 张志伟;汪炜;张伟;刘正埙;;微细相贯群孔的电火花加工试验研究[A];第14届全国特种加工学术会议论文集[C];2011年
8 李征初;王勋年;李军;张钧;;某型加油机尾流特性试验研究[A];流动显示’2002第五届全国流动显示学术会议论文集[C];2002年
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 曹传军;叶尖间隙对微涡轮叶栅内流影响机理与叶尖逆向涡控研究[D];南京航空航天大学;2011年
2 陈逖;高超声速进气道内激波/边界层干扰及射流式涡流发生器的流动控制方法研究[D];国防科学技术大学;2012年
3 唐新宜;矩形通道内流动与强化传热的实验与数值研究[D];华南理工大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王博;基于微型涡流发生器的激波/边界层干扰控制研究[D];国防科学技术大学;2010年
2 洪树立;涡流发生器对改善水轮机整体性能的实例研究[D];杭州电子科技大学;2012年
3 叶秋玲;斜截半椭圆柱面涡流发生器强化换热和压降特性实验研究[D];华北电力大学(北京);2010年
4 徐广祥;V型超声波热量表矩形通道内涡流发生器的水流特性的研究[D];山东大学;2013年
5 李光琛;某喷水推进柴油主机冷却系统设计与优化[D];江苏科技大学;2013年
6 高英伦;几种涡流发生器CaCO_3污垢特性的实验研究[D];东北电力大学;2010年
7 刘坐东;涡流发生器CaSO_4污垢特性实验研究[D];东北电力大学;2012年
8 周国兵;新型涡流发生器强化传热的实验研究[D];河北工业大学;2002年
9 吴勇;微型空气涡流发生器控制边界层问题的数值模拟[D];南京理工大学;2002年
10 高猛;斜截半椭圆柱面强化传热和流阻特性数值模拟[D];华北电力大学(北京);2011年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978