不同雷諾數(shù)下孤立翼型分離流動(dòng)的數(shù)值模擬
發(fā)布時(shí)間:2021-03-17 02:54
無(wú)人機(jī)(UAV)等飛行器在高空巡航時(shí),較小的尺寸、較低的速度和低的大氣密度等因素使翼型通常工作在低雷諾數(shù)條件下,由此對(duì)其氣動(dòng)性能產(chǎn)生了很大影響。其中最為重要的表現(xiàn),是翼型表面的流動(dòng)通常處于層流狀態(tài),抵抗逆壓力梯度的能力弱,一旦遭受強(qiáng)逆壓梯度作用,很容易發(fā)生層流邊界層分離現(xiàn)象。翼型表面流動(dòng)發(fā)生分離將導(dǎo)致其氣動(dòng)性能惡化,升力減小而阻力增大,升阻比急劇下降,影響飛行器的整體性能,翼型表面的大尺度分離,嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)l(fā)失速,直接威脅飛行安全。要改進(jìn)低雷諾數(shù)條件下翼型的氣動(dòng)性能,就需要對(duì)層流分離流進(jìn)行控制,減小甚至消除分離,但該類流動(dòng)的時(shí)空演化過(guò)程非常復(fù)雜,往往伴隨著轉(zhuǎn)捩和再附等現(xiàn)象,如何深入理解相關(guān)的物理機(jī)制、提高數(shù)值預(yù)測(cè)能力成為目前面臨的主要挑戰(zhàn)。本文圍繞低雷諾數(shù)下翼型分離轉(zhuǎn)捩流動(dòng)問(wèn)題,分別采用大渦模擬(LES)和雷諾平均(RANS)兩種數(shù)值仿真手段,開(kāi)展了系列工作。使用高精度大渦模擬方法,對(duì)來(lái)流5°攻角、馬赫數(shù)0.4、三個(gè)不同雷諾數(shù)(55000、100 000和150 000)下的孤立NACA 0025翼型進(jìn)行仿真,研究翼型的分離流動(dòng)特性。通過(guò)計(jì)算結(jié)果的對(duì)比分析發(fā)現(xiàn),3個(gè)工況下分離流展現(xiàn)出...
【文章來(lái)源】:重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:88 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
某型號(hào)無(wú)人機(jī)示意圖
低壓渦輪效率隨雷諾數(shù)的變化
某中等尺寸發(fā)動(dòng)機(jī)各部件雷諾數(shù)[7]
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]低雷諾數(shù)下機(jī)翼氣動(dòng)特性研究及控制[J]. 左偉,顧蘊(yùn)松,王奇特,鄭越洋,劉源. 航空學(xué)報(bào). 2016(04)
[2]低雷諾數(shù)下翼型分離流動(dòng)抽吸控制特性研究[J]. 張旺龍,譚俊杰,陳志華,任登鳳. 空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)報(bào). 2015(01)
[3]NACA0012翼型低雷諾數(shù)繞流的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 吳鋆,王晉軍,李天. 實(shí)驗(yàn)流體力學(xué). 2013(06)
[4]繞翼型低雷諾數(shù)流動(dòng)的數(shù)值仿真[J]. 關(guān)鍵,郭正. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2013(24)
[5]抽吸控制對(duì)低雷諾數(shù)下翼型分離流動(dòng)的影響[J]. 張旺龍,譚俊杰,陳志華,任登鳳. 航空學(xué)報(bào). 2014(01)
[6]翼型低雷諾數(shù)層流分離泡數(shù)值研究[J]. 白鵬,崔爾杰,周偉江,李鋒. 空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)報(bào). 2006(04)
[7]逆壓梯度下層流分離泡轉(zhuǎn)捩的大渦模擬[J]. 葉建,鄒正平. 工程熱物理學(xué)報(bào). 2006(03)
[8]對(duì)稱翼型低雷諾數(shù)小攻角升力系數(shù)非線性現(xiàn)象研究[J]. 白鵬,崔爾杰,李鋒,周偉江. 力學(xué)學(xué)報(bào). 2006(01)
[9]低雷諾數(shù)下翼型前緣流動(dòng)分離機(jī)制的研究[J]. 葉建,鄒正平,陸利蓬,楊琳. 北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2004(08)
[10]小型飛行器空氣動(dòng)力學(xué)[J]. Thomas J.Muller,nd.edu,James D.Delaurier,utias.utoronto.ca,于鑫,孫茂. 力學(xué)進(jìn)展. 2004(02)
博士論文
[1]低雷諾數(shù)下附面層分離的抽吸控制及優(yōu)化[D]. 張旺龍.南京理工大學(xué) 2014
碩士論文
[1]高負(fù)荷低壓渦輪葉片吸力面邊界層流動(dòng)研究[D]. 付斐.重慶大學(xué) 2014
本文編號(hào):3086778
【文章來(lái)源】:重慶大學(xué)重慶市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:88 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
某型號(hào)無(wú)人機(jī)示意圖
低壓渦輪效率隨雷諾數(shù)的變化
某中等尺寸發(fā)動(dòng)機(jī)各部件雷諾數(shù)[7]
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]低雷諾數(shù)下機(jī)翼氣動(dòng)特性研究及控制[J]. 左偉,顧蘊(yùn)松,王奇特,鄭越洋,劉源. 航空學(xué)報(bào). 2016(04)
[2]低雷諾數(shù)下翼型分離流動(dòng)抽吸控制特性研究[J]. 張旺龍,譚俊杰,陳志華,任登鳳. 空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)報(bào). 2015(01)
[3]NACA0012翼型低雷諾數(shù)繞流的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 吳鋆,王晉軍,李天. 實(shí)驗(yàn)流體力學(xué). 2013(06)
[4]繞翼型低雷諾數(shù)流動(dòng)的數(shù)值仿真[J]. 關(guān)鍵,郭正. 科學(xué)技術(shù)與工程. 2013(24)
[5]抽吸控制對(duì)低雷諾數(shù)下翼型分離流動(dòng)的影響[J]. 張旺龍,譚俊杰,陳志華,任登鳳. 航空學(xué)報(bào). 2014(01)
[6]翼型低雷諾數(shù)層流分離泡數(shù)值研究[J]. 白鵬,崔爾杰,周偉江,李鋒. 空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)報(bào). 2006(04)
[7]逆壓梯度下層流分離泡轉(zhuǎn)捩的大渦模擬[J]. 葉建,鄒正平. 工程熱物理學(xué)報(bào). 2006(03)
[8]對(duì)稱翼型低雷諾數(shù)小攻角升力系數(shù)非線性現(xiàn)象研究[J]. 白鵬,崔爾杰,李鋒,周偉江. 力學(xué)學(xué)報(bào). 2006(01)
[9]低雷諾數(shù)下翼型前緣流動(dòng)分離機(jī)制的研究[J]. 葉建,鄒正平,陸利蓬,楊琳. 北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2004(08)
[10]小型飛行器空氣動(dòng)力學(xué)[J]. Thomas J.Muller,nd.edu,James D.Delaurier,utias.utoronto.ca,于鑫,孫茂. 力學(xué)進(jìn)展. 2004(02)
博士論文
[1]低雷諾數(shù)下附面層分離的抽吸控制及優(yōu)化[D]. 張旺龍.南京理工大學(xué) 2014
碩士論文
[1]高負(fù)荷低壓渦輪葉片吸力面邊界層流動(dòng)研究[D]. 付斐.重慶大學(xué) 2014
本文編號(hào):3086778
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