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《基于離散協(xié)同射流的翼型增升減阻方法》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、第44卷第2期航空計(jì)算技術(shù)Vol.44No.22014年3月AeronauticalComputingTechniqueMar.2014基于離散協(xié)同射流的翼型增升減阻方法宋超,楊旭東,朱敏(西北工業(yè)大學(xué)翼型葉柵國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,陜西西安710072)摘要:協(xié)同射流是一種近壁面流動(dòng)的高效、低能耗主動(dòng)控制技術(shù)。重點(diǎn)開展了一種應(yīng)用離散協(xié)同射流的二維翼型增升減阻效應(yīng)的數(shù)值模擬研究,分析了離散協(xié)同射流的堵塞度和噴口密集度等關(guān)鍵參數(shù)對(duì)流場(chǎng)結(jié)構(gòu)、氣動(dòng)特性、功率消耗及能量利用率的影響效應(yīng)與作用規(guī)律。在施加離散協(xié)同射流措施后,能夠使翼型近壁面空間流場(chǎng)更有效
2、地產(chǎn)生較強(qiáng)的相干渦結(jié)構(gòu),使得射流與主流及邊界層充分混合,可顯著提高同等迎角下的升力系數(shù)、明顯減小阻力系數(shù),最大升力系數(shù)提高近150%,失速攻角推遲約5°。研究表明:離散協(xié)同射流是一種顯著提高翼型性能的高效流動(dòng)控制方法。關(guān)鍵詞:流動(dòng)控制;離散協(xié)同射流;增升減阻;數(shù)值模擬中圖分類號(hào):V211 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1671桘654X(2014)02桘0046桘04DiscreteCo桘FlowJetTechnologyforAirfoilLiftEnhancementandDragReductionSONGChao,YANGXu桘do
3、ng,ZHUMin(NationalKeyLaboratoryofScienceandTechnologyonAerodynamicDesignandResearch,NorthwesternPolytechnicalUniversity,Xi′an710072,China)Abstract:Co桘FlowJet(CFJ)isanefficientandlowenergyconsumptiontechnologyofflowcontrolusednearwall.Theworkdealsmainlywithliftenhancement
4、anddragreductionofairfoilusingdiscreteCFJ(DCFJ)bynumericalsimulation.Simulationsforkeyparameters,suchasobstructionandnumberofjets,arecarriedoutfortheflowstructure,aerodynamicperformance,powerconsumption,energyefficiency.Re-sultsindicatethataDCFJairfoilwillgeneratebothstr
5、eamwiseandspanwisevortexstructurestomixthehighspeedjetwithmainflowandboundarylayerthoroughly.AirfoilusingDCFJcanincreaseliftatthesameangleofattack,reduceaerodynamicdragsignificantly,achieveuptoa150%increaseofmaximumliftanddelayabout5°oftheangleofstall.Thestudyindicatesth
6、atDCFJisaveryeffectiveandlowener-gyexpenditureflowcontroltechnologyforairfoilperformanceenhancement.Keywords:flowcontrol;discreteco桘flowjet;liftenhancementanddragreduction;numericalsimulation引言[4-7]距離。流動(dòng)控制是最有希望突破傳統(tǒng)空氣動(dòng)力學(xué)設(shè)計(jì)方近幾年國(guó)外學(xué)者提出了一種流動(dòng)控制新概念———[1][8-12]法限制,帶來(lái)飛行器性能大幅提升的一種
7、技術(shù)。為協(xié)同射流(Co桘FlowJet,CFJ)控制技術(shù)。該技術(shù)提升飛行器升力或抑制流動(dòng)分離,縫翼、襟翼、渦流發(fā)提出在翼型內(nèi)部放置驅(qū)動(dòng)氣泵,上表面前緣附近開口生器、邊界層吹/吸氣等流動(dòng)控制技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)進(jìn)行吹氣,后緣開口進(jìn)行吸氣,且保持吸氣量和吹氣量用。合成射流與等離子體流動(dòng)控制是流動(dòng)控制領(lǐng)域近相等。傳統(tǒng)的吹吸氣控制方法,氣源來(lái)自于發(fā)動(dòng)機(jī)引[2-3][3]年來(lái)熱門活躍的控制技術(shù)。合成射流在流動(dòng)分離氣,會(huì)帶來(lái)發(fā)動(dòng)機(jī)推力和效率的損失。協(xié)同射流技及氣動(dòng)力控制、射流矢量控制等方面應(yīng)用潛力都十分術(shù)獨(dú)特的控制機(jī)理,使得氣流能夠循環(huán)利用,實(shí)現(xiàn)了對(duì)巨
8、大;等離子體在控制流動(dòng)分離、附面層控制、電動(dòng)流流動(dòng)低能耗的、高效的控制。協(xié)同射流技術(shù)具有以下體力學(xué)流動(dòng)加速等方面具有廣闊的應(yīng)用前景。但兩者特點(diǎn):1)較強(qiáng)的抑制流動(dòng)分離,顯著提高升力系數(shù);2)都處于理論研究和