超临界翼型射流环量控制的数值计算

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1、第４４卷第３期航空计算技术Ｖｏｌ．４４Ｎｏ．３２０１４年５月ＡｅｒｏｎａｕｔｉｃａｌＣｏｍｐｕｔｉｎｇＴｅｃｈｎｉｑｕｅＭａｙ．２０１４超临界翼型射流环量控制的数值计算郑无计，张登成，张艳华，曾志敏（空军工程大学航空航天工程学院，陕西西安７１００３８）摘要：为提高飞行器的升力特性，改善起飞着陆和机动性能，研究了射流环量控制对超临界翼型气动特性的影响。基于计算流体力学，对影响计算效率和精度的网格参数进行了优化设计，得到一种高效高精度网格的剖分方法；并以此为基础，建立超临界翼型环量控制的计算模型，求解雷诺平均Ｎ桘Ｓ方程，分析了环量控制在不同动量系数和迎角下的作用效果，数值计算结果与实验结果基本

2、一致。结果表明：环量控制大大提高了翼型的气动特性，且在小迎角或负迎角就可以产生较大的升力，但是动量系数并不是越大越好。计算结果可为进一步研究环量控制对飞行器的影响奠定理论基础。关键词：升力；环量控制；网格；超临界翼型；动量系数中图分类号：Ｖ２１１文献标识码：Ａ文章编号：１６７１桘６５４Ｘ（２０１４）０３桘００９２桘０４NumericalCalculationofCirculationControlbyBlowingonSupercriticalAirfoilＺＨＥＮＧＷｕ桘ｊｉ，ＺＨＡＮＧＤｅｎｇ桘ｃｈｅｎｇ，ＺＨＡＮＧＹａｎ桘ｈｕａ，ＺＥＮＧＺｈｉ桘ｍｉｎ（SchoolofAeronau

3、ticsandAstronautics，AirForceEngineeringUniversity，Xi′an７１００３８，China）Abstract：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｔａｋｅｏｆｆａｎｄｌａｎｄｉｎｇｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｔｈｅｍｏｄｅｒｎａｉｒｃｒａｆｔａｎｄｍｏｔｏｒｐｅｒ-ｆｏｒｍａｎｃｅ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｓｔｕｄｉｅｓｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｏｆｌｉｆｔ桘ｔｏ桘ｄｒａｇ．Ｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｍｅｔｈｏｄｓｏｆｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌｆｌｕｉｄｄｙｎａｍｉｃｓ，ｔｈｅｇ

4、ｒｉｄｐａｒａｍｅｔｅｒｓａｒｅｏｐｔｉｍｉｚｅｄｄｅｓｉｇｎｅｄ，ｗｈｉｃｈｃａｎａｆｆｅｃｔｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｓ′ａｃｃｕｒａｃｙａｎｄｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ，ｔｈｅｇｒｉｄｓｕｂｄｉｖｉｓｉｏｎｍｅｔｈｏｄｏｆｈｉｇｈｐｒｅｃｉｓｉｏｎａｎｄｅｆｆｉｃｉｅｎ-ｃｙｉｓｏｂｔａｉｎｅｄ．Ｏｎｔｈｉｓｂａｓｉｓ，ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｏｆｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌａｉｒｆｏｉｌｉｓｓｅｔｕｐ，ｓｏｌｖｅＲｅｎａｕｌｔａｖｅｒａｇｅＮ桘Ｓｅｑｕａｔｉｏｎ，ａｔｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｎｇｌｅｓｏｆａｔｔａｃｋａｎｄｔｈｅｍｏｍｅｎｔｕｍｃｏ

5、ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ，ｅｆｆｅｃｔｓｏｆｃｉｒｃｕ-ｌａｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌａｒｅａｎａｌｙｚｅｄ，ｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓａｒｅｃｏｎｓｉｓｔｅｎｔｗｉｔｈｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓ．Ｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔａｌａｒｇｅｒｌｉｆｔｃａｎｂｅｏｂｔａｉｎｅｄａｔａｌｏｗｅｒｏｒｎｅｇａｔｉｖｅａｎｇｌｅｏｆａｔｔａｃｋ，ｂｕｔｔｈｅｇｒｅａｔｅｒｔｈｅｍｏｍｅｎｔｕｍｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｉｓｎｏｔ，ｔｈｅｂｅｔｔｅｒｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｌｉｆｔａｒｅ．Ｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｃａｎｂｅｕｓｅｄａｓｔｈｅｏｒｅｔｉｃ

6、ａｌｂａｓｉｓｏｆｆｕｒｔｈｅｒｒｅｓｅａｒｃｈｗｏｒｋｏｆｅｆｆｅｃｔｏｆｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌｏｎａｉｒｃｒａｆｔ．Keywords：Ｌｉｆｔ；Ｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌ；Ｇｉｒｄ；Ｓｕｐｅｒｃｒｉｔｉｃａｌａｉｒｆｏｉｌ；Ｍｏｍｅｎｔｕｍｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ引言本文利用文献［１］提供的超临界环量控制翼型，基于数值仿真技术和控制变量的研究方法，首先对影随着科技的进步和发展，对飞行器的气动特性需响计算效率和精度的网格参数进行研究分析，得到了求日益增加，单纯用传统的方法是无法得到满意的升网格密度与计算精度之间存在相对独立的结论，这说阻特性，因此有研究者提出了用于改

7、善飞行器气动特明在进行网格剖分时，可在保持精度相对不变的同时性的射流环量控制技术。射流环量控制技术是基于科尽量减少网格的数量，以提高计算效率。利用上述方恩达效应的一种环量控制方法，此种方法不同于其他法，对环量控制技术进行研究，计算结果与相关实验得的环量控制技术，射流环量控制技术可简化机翼的控到了很好的吻合，研究结果表明，较小的迎角和相对较制方法，并可在较小的迎角条件下获得较大的升力。大的动量系数可以产生足够大的升力。为减