波状前缘翼动态失速控制数值研究

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1、上海交通大学硕士学位论文波状前缘翼动态失速控制数值研究硕士研究生：张仕栋学号：1120109026导师：胡文蓉（副教授）申请学位：工学硕士学科：流体力学所在单位：船舶海洋与建筑工程学院答辩日期：2015年1月授予学位单位：上海交通大学DissertationSubmittedtoShanghaiJiaoTongUniversityfortheDegreeofMasterNUMERICALSTUDYOFDYNAMICSTALLCONTROLVIAWAVYLEADING-EDGEMODIFICATION↑Candidate：ZhangShi-dongStudentID:11201090

2、26Supervisor：A.Prof.HuWen-rongAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：FluidMechanicsSchoolofNavalArchitecture,Affiliation：OceanandCivialEngineeringDateofDefence：Jaunary,2015Degree-Conferring-Institution：ShanghaiJiaoTongUniversity上海交通大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文《波状前缘翼动态失速控制数值研宄》，是本

3、人在导师的指导下，独立进行研宄工作所取得的成果。除文中己经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研宄做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：>丨5年。/月从日上海交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权上海交通大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以米用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保

4、密□，在年解密后适用本授权书。本学位论y属于不保密0^(请在以上方框内打“V”）学位论文作者签名：i(合械指导教师签名：卷日期：邮年。^月处日日期：年月日上海交通大学硕士学位论文答辩决议书11111120109026所在姓名张仕栋学号1120109026力学学科答辩答辩指导教师胡文蓉2015-01-22上海交通大学闵行校区木兰楼A802室曰期地点论文题目波状前缘翼动态失速控制的数值研宄投票表决结果：r/s/f(同意票数/实到委员数/应到委员数)答辩结论：0金过□未通过评语和决议：'动态失速控制一直是航空和工程界所关心的问题和研宄难点。本文从仿生学角度提出了波状前缘翼的动态失速控制方

5、式，选题具有前沿性，成果具有较高的学术价值和工程参考价值。该论文的主要工作和创新点为：(1)求解不可压缩流动的非定常雷诺平均方程，模拟波状前缘翼俯仰运动的动态失速过程。通过与光滑前缘翼的对比分析，揭示了波状前缘翼的动态失速流动控制机理；(2)分析运动参数和形状参数对波状前缘翼动态失速性能的影响规律，提出有效的控制方案；'(3)提出了力学性能更为出色的波状前缘和Gurney绕流板的组合控制方式，并分析其流动控制机理。该论文理论正确，分析严谨，结果翔实可信，行文流畅，达到^^士学位论文的学术要求。论文表明作者掌握了扎实的基础理论和系统的专门知识，具有较强的独立从事科学研宄的能力。答辩过

6、程中表述清楚，回答问题正确。答辩委员会经无记名投票，5票（全票）通过硕士论文答辩。建议授予工学硕士学位。p汰年f月仏日答辩委员会成员签名职务姓名职称单位^签名•_..—主席薛雷平教授上海交通大学委员王本龙副教授上海交通大学委员王嘉松教授上海交通大学委员唐科范副教授上海交通大学委员张景新副教授上海交通大学宫兆新秘书工程师上海交通大学(60938)上海交通大学硕士论文波状前缘翼动态失速控制数值研究摘要失速是飞行器在飞行过程中比较常见的现象，危害巨大。而通过动态失速，可以提升翼型在大攻角时的流动特性和气动性能。已有研究表明，波状前缘改进能延缓静态翼的失速，而Gurney扰流板能显著提升静

7、态翼的失速前的升力。而能否通过波状前缘改进、及其与Gurney扰流板的组合对动态失速进行有效控制则是一个全新的课题。本文采用OpenFOAM对前缘波状和前缘光滑的翼型进行数值模拟。通过求解雷诺平均方程，采用k−ωSST湍流模型，揭示了波状前缘改进在动态失速控制中的流动控制机理。探讨了前缘形状参数和运动参数（如拍动频率，拍动幅度、转轴位置等）在波状前缘动态失速控制中的影响。研究了波状前缘与波状尾缘组合以及波状前缘与Geuney扰流板组合的力学性能和流动特征提出更为有效的