移动壁面控制NACA0015翼型气动性能的数值研究

《移动壁面控制NACA0015翼型气动性能的数值研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第４５卷第４期航空计算技术Ｖｏｌ．４５Ｎｏ．４２０１５年７月ＡｅｒｏｎａｕｔｉｃａｌＣｏｍｐｕｔｉｎｇＴｅｃｈｎｉｑｕｅＪｕｌ．２０１５移动壁面控制ＮＡＣＡ００１５翼型气动性能的数值研究李立，麻蓉（中航工业西安航空计算技术研究所，陕西西安７１００６８）摘要：通过对移动壁面的作用原理进行分析，建立了一类可用于移动壁面模拟的广义滑移壁面模型，依此建立了移动壁面的准定常数值模拟方法。数值研究了移动壁面对来流速度为４０ｍ／ｓ的低速ＮＡＣＡ００１５翼型在临界攻角状态（１１°）气动性能影响，其中，移动壁面机构为放置在翼

2、型前缘和背风面的两个转动圆柱。计算研究结果表明，在临界攻角状态，移动壁面对翼型气动性能产生显著的主动和被动控制效果，即：通过显性引入移动壁面，将使基本翼型在临界状态的气动性能变差，但通过移动壁面的运动，并采用恰当的控制策略，将对气动性能产生明显的补偿，抑制边界层的发展，延缓分离；控制圆柱的安装位置、转动方向及转动速率是影响流动控制效果的关键因素。关键词：移动壁面控制；滑移壁面；准定常模拟；ＮＡＣＡ００１５翼型；雷诺应力中图分类号：Ｖ２１１文献标识码：Ａ文章编号：１６７１-６５４Ｘ（２０１５）０４-００１８-

3、０３NumericalInvestigationofAerodynamicCharacteristicsonNACA００１５AirfoilwithMovingSurfacenearStallＬＩＬｉ，ＭＡＲｏｎｇ（Xi′anAeronauticsComputingTechniqueResearchInstitute，AVIC，Xi′an７１００６８，China）Abstract：Ａｑｕａｓｉ-ｓｔｅａｄｙｍｅｔｈｏｄｆｏｒｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｍｏｖｉｎｇｓｕｒｆａｃｅｉｓｐｒｏｐｏｓｅ

4、ｄｂａｓｅｄｏｎａｎｅｗｓｌｉｐｗａｌｌｂｏｕｎｄａｒｙｃｏｎｄｉｔｉｏｎｍｏｄｅｌ，ａｎｄｉｓｕｓｅｄｆｏｒｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｔｕｄｙｏｎａｅｒｏｄｙｎａｍｉｃｓｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＮＡＣＡ００１５ａｉｒｆｏｉｌｗｉｔｈｍｏｖｉｎｇｓｕｒｆａｃｅｎｅａｒｔｈｅｃｒｉｔｉｃａｌａｎｇｌｅｏｆａｔｔａｃｋ，ｉｎｗｈｉｃｈｔｏｗｒｏｔａｔｉｎｇｃｙｌｉｎｄｅｒｓａｒｅｉｎｓｔａｌｌｅｄａｔｔｈｅｌｅａｄｉｎｇｅｄｇｅａｎｄｔｈｅｌｅｅｗａｒｄｓｉｄｅｏｆｔｈｅａｉｒｆｏｉｌｓｅｐａｒａｔｅｌｙ．

5、Ｔｈｅｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｍｏｖｉｎｇｓｕｒｆａｃｅｓｃａｎｗｏｒｋｗｅｌｌａｓａｐａｓｓｉｖｅｆｌｏｗｃｏｎｔｒｏｌｄｅｖｉｃｅａｓｗｅｌｌａｓｔｈｅａｃｔｉｖｅｏｎｅｔｏｔａｋｅｏｂｖｉｏｕｓｅｆｆｅｃｔｏｎａｅｒｏｄｙｎａｍｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅａｉｒｆｏｉｌ．Ｉｔｉｓｆｏｕｎｄｔｈａｔｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｔｈｅａｉｒｆｏｉｌｗｏｕｌｄｇｅｔｗｏｒｓｅｗｉｔｈｔｈｅｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎｏｆｌｏｃａｌｍｏｖｉｎｇｓｕｒｆａｃ

6、ｅｓｄｅｖｉｃｅｓ；ｎｅｖｅｒｔｈｅｌｅｓｓ，ｉｔｓｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｃａｎｂｅｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｄｗｉｔｈｒｏｔａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｍｏｖｉｎｇｓｕｒｆａｃｅａｎｄｂａｓｅｄｏｎａｒｅａｓｏｎａｂｌｅｆｌｏｗｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙｓｕｃｈｔｈａｔｔｈｅｂｏｕｎｄａｒｙｌａｙｅｒｏｆａｉｒｆｏｉｌｉｓｓｕｐｐｒｅｓｓｅｄ，ａｎｄｔｈｅｓｅｐａｒａｔｉｏｎｉｓｄｅｌａｙｅｄ．Ｉｔｉｓａｌｓｏｓｈｏｗｎｔｈａｔ，ｗｈｅｎｕｓｉｎｇｍｏｖｉｎｇｓｕｒｆａｃｅａｓｆｌｏｗｃｏｎｔｒｏｌｄｅｖｉｃｅｓ，

7、ｔｈｅｉｎｓｔａｌｌａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｒｏｔａｔｉｎｇｃｙｌｉｎｄｅｒｓ，ｔｈｅｒｏｔａｔｉｎｇｄｉｒｅｃ－ｔｉｏｎ，ａｎｄｔｈｅｒｏｔａｔｉｎｇｓｐｅｅｄａｒｅｔｈｅｍｏｓｔｉｍｐｏｒｔａｎｔｆａｃｔｏｒｓｔｈａｔａｆｆｅｃｔｔｈｅｅｆｆｅｃｔｆｏｒｆｌｏｗｃｏｎｔｒｏｌ．Keywords：ｍｏｖｉｎｇｓｕｒｆａｃｅｃｏｎｔｒｏｌ；ｓｌｉｐｗａｌｌ；ｑｕａｓｉ-ｓｔｅａｄｙｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ；ＮＡＣＡ００１５ａｉｒｆｏｉｌ；Ｒｅｙｎｏｌｄｓｓｔｒｅｓｓ策略（包括控制圆柱的安装位置、转动方向及转动速引言

8、率等）对该翼型临界攻角气动性能的影响。与以往研移动壁面是近年来在国内外引起广泛重视的一种究不同，作为中欧航空流动控制技术合作ＭＡＲＳ项流动控制措施，具有控制装置简单、能量消耗低等优［３］目工作的一部分，本文还分析了雷诺应力在移动壁［１－２］点，在翼型增升和钝体减阻方面效果显著。面控制机理的作用，为深层次揭示移动壁面控制机理本文通过对移动壁面的作用原理进行分析，采用奠定了基础。引入等效边界条件模型的方法，建立了移动