风扇翼翼型气动特性研究.pdf

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1、第48卷第4期2016年8月南京航JournalofNanjingDOI：10．16356／j．1005—2615．2016．04．010空航University天大学ofAeronautics学报&Astronautics风扇翼翼型气动特性研究雷乾勇朱清华(南京航空航天大学直升机旋翼动力学国家级重点实验室，南京，210016)V01．48No．4Aug．2016摘要：应用RNG扩￡二阶精度增强壁面函数法，数值模拟了典型风扇翼翼型在不同迎角、不同叶片转速、不同前方来流速度情况下翼型的流场特征和气动力系数变化。通过对

2、流场和气动力系数的计算分析发现：在来流速度较大情况下，风扇翼翼型上部后行叶片会引起翼型上的气流分离，随着速度的增加，气流分离加剧，翼型气流分离引起翼型升力系数随着来流速度增加而不断下降。通过研究翼型弦线上分布点的力矩系数随翼型迎角、来流速度和风扇转速的变化规律，确定弦线上力矩系数不随各状态量变化的点约在翼型弦线上距前缘的40％弦长位置。关罐词：风扇翼；数值模拟；气动力系数；来流速度中图分类号：V211．59文献标识码：A文章编号：1005-2615(2016)04—0509-07AerodynamicCharact

3、eristicsofFanwingAirfoilBasedonCFDMethodLeiQianyong，ZhuQinghua(NationalLaboratoryofScienceandTechnologyonRotoreraftAeromeehanics，NanjingUniversityofAeronautics&Astronautics，Nanjing，210016，China)Abstract：UsingtheRNGK-8two—orderprecisionenhancedwallfunctionmetho

4、d，thechangesofflowfieldcharacteristicsandaerodynamiccoefficientsofafanwingairfoilarenum6ricallysimulatedatdifferentanglesofattack，fanspeedsandflowvelocities．Theanalysisoftheflowfieldshowsthat：Intheconditionoflargeflowvelocity，thebladeonthetopfanairfoilcausesth

5、eseparationofairfoilflow；withtheincreaseofvelocity，theflowseparationincreases，andthefanairfoilliftcoefficientcausedbytheflowseparationdecreaseswiththeincreaseofflowvelocity．Throughthestudyonthevariationofaerodynamiccoefficientsofdistributedpointsonthechordline

6、withtheangleofattack，theflowvelocityandthefanspeed，itissurethatthepointsthatdonotchangewiththeaerodynamiccoefficientsareonthe40％ofchordlengthfromtheleadingedgeairfoil．Keywords：fanwing；numericalsimulation；aerodynamiccoefficients；flowvelocity随着航空技术的发展以及人们对于航空运输、

7、空中监视、空中巡逻和空中预警等未来军民两用航空领域需求的不断加深，一种能够短距起降、长航时及任务载荷效率高的飞行器逐渐成了未来无人飞行器发展的方向。1998年，PatrickPeebles发明的横流风扇翼飞行器试飞成功，给人们实现此类飞行器提供了一种可能。在低速情况下，风扇翼翼型的升力系数为普通翼型的数倍口3。由于风扇翼翼型低速升力系数大，使得风扇翼飞行器具有超短距起降能力。基金项目：中央高校基本科研业务费专项基金(NP2015501)资助项目；江苏省高校优势学科建设工程资助项目。收稿日期：2015—06—29；修

8、订日期：2015—09—25通信作者：朱清华，男，副教授，E—mail：zhuqinghua@nuaa．edu．cn。引用格式：雷乾勇，朱清华．风扇翼翼型气动特性研究[J]．南京航空航天大学学报，2016，48(4)：509—515．LeiQianyong，ZhuOinghua．Aerodynamiccharacteristicsoffanwingairfo