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《定常吹氣對(duì)無(wú)縫襟翼翼型地面效應(yīng)影響的數(shù)值模擬.pdf》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、航空學(xué)報(bào)ActaAeronauticaetAstrOnauticaSinicaJun．252017VoI．38No．6SSN1000—6893CN11—1929／Vhttp：∥hkxb．buaa．edu．cnhkxb《螢buaa．educnDoI：10．7527／S1000一6893．2016．120751定常吹氣對(duì)無(wú)縫襟翼翼型地面效應(yīng)影響的數(shù)值模擬姜裕標(biāo)1，王萬(wàn)波2’3一，常智強(qiáng)2，黃勇2’31．西北工業(yè)大學(xué)航空學(xué)院，西安7100722．中國(guó)空氣動(dòng)力研究與發(fā)展中心，綿陽(yáng)6210003．空氣動(dòng)力學(xué)
2、國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，綿陽(yáng)621000摘要：隨著對(duì)生產(chǎn)成本、性能和可靠性、環(huán)境要求的不斷提高，未來(lái)運(yùn)輸類(lèi)飛機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)是具有更大的載重、更短的起降距離、更低的污染排放和噪聲，因此迫切需要采用更高效和簡(jiǎn)單的增升和控制技術(shù)，而采用狹縫吹氣的主動(dòng)流動(dòng)控制增強(qiáng)升力的方式已經(jīng)被證明是最值得研究推廣的應(yīng)用技術(shù)之一。而在分析飛機(jī)起降性能時(shí)，必須要考慮到地面效應(yīng)的影響，因此有必要對(duì)采用吹氣進(jìn)行增升的翼型地面效應(yīng)進(jìn)行研究。通過(guò)數(shù)值模擬方法研究了定常吹氣對(duì)某無(wú)縫襟翼翼型地面效應(yīng)的影響，研究表明，近地面在襟翼前緣施加吹氣控制
3、后，與遠(yuǎn)地面施加定常吹氣控制相比，翼型升力線斜率和升力明顯降低；小迎角下，動(dòng)量系數(shù)為o．005時(shí)，升力隨著距地高度的減小先減小后增加，動(dòng)量系數(shù)增加到o．01后，升力隨著距地高度的減小而減??；無(wú)縫襟翼翼型在不同動(dòng)量系數(shù)和不同距地高度時(shí)出現(xiàn)的不同程度升力減小的現(xiàn)象，能直接影響飛機(jī)的起降性能，是采用吹氣控制進(jìn)行增升設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮的因素。關(guān)鍵詞：定常吹氣；地面效應(yīng)；數(shù)值模擬；流動(dòng)控制；增升中圖分類(lèi)號(hào)：V211．4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1000一6893(2017)06—120751一lO起降性能是運(yùn)輸類(lèi)
4、飛機(jī)設(shè)計(jì)必須考慮的關(guān)鍵指標(biāo)，增升系統(tǒng)設(shè)計(jì)是影響起降性能的主要因素，它不僅決定著載荷大小、操縱系統(tǒng)設(shè)計(jì)、飛機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和飛機(jī)重量，而且直接影響增升系統(tǒng)的氣動(dòng)效率。對(duì)于常見(jiàn)的雙發(fā)噴氣飛機(jī)，最大升力系數(shù)增加1％，可以增加22名乘客或者載重量增加1996kg；起飛中，升阻比提高1％，可以增加14名乘客或者載重量增加l270kg；升力系數(shù)在線性變化范圍內(nèi)增加o．1，可以減小1。進(jìn)場(chǎng)迎角，從而減小起落架的重量，使整機(jī)的空重減小635kg[1
5、。飛機(jī)設(shè)計(jì)者一直關(guān)注增升系統(tǒng)的優(yōu)化和改進(jìn)，并出現(xiàn)了克魯格襟翼和多段縫翼
6、等，氣動(dòng)性能獲得了明顯的改善，而機(jī)構(gòu)卻趨向于更加復(fù)雜、超重和昂貴[2]。隨著當(dāng)前及今后對(duì)飛機(jī)生產(chǎn)成本、性能和可靠性，尤其是環(huán)境要求的不斷提高，在飛機(jī)設(shè)計(jì)階段就開(kāi)始研發(fā)先進(jìn)的高升力系統(tǒng)的需求愈發(fā)凸顯和迫切[3]。1999年Mclean等指出現(xiàn)代流動(dòng)控制最適合應(yīng)用于高升力系統(tǒng)[4]，從那時(shí)起，在世界范圍內(nèi)廣泛開(kāi)展了主動(dòng)流動(dòng)控制的相關(guān)研究，其中采用狹縫吹氣的主動(dòng)流動(dòng)控制增強(qiáng)升力的方式受到越來(lái)越多的關(guān)注[5。8]。當(dāng)飛機(jī)接近地面飛行時(shí)，迫使被飛機(jī)擾動(dòng)的氣流方向朝著平行于地面的方向改變，作用在飛機(jī)上的氣動(dòng)力
7、也發(fā)生改變，這種現(xiàn)象被稱(chēng)作地面效應(yīng)。地面效應(yīng)影響與翼型的形狀有關(guān)，對(duì)于對(duì)稱(chēng)翼型，數(shù)值模擬結(jié)果[91表明隨著距地高度的降低，升力增加，阻力降低；對(duì)于有彎度的翼型，如收稿日期：2016-09—05；退修日期：2016-10—11；錄用日期：2016．12-09；網(wǎng)絡(luò)出版時(shí)間：2017．01．0414：33網(wǎng)絡(luò)出版地址：www．cnkInet／kcms／detaII／11．1929．V．201701041433．002htmI*通訊作者．E．mai
8、：bowanw@163．com翻搠格武t姜裕標(biāo)．I萬(wàn)渡
9、．常智強(qiáng)．等．定常吹氣對(duì)無(wú)縫襟翼翼型地面效應(yīng)影響的數(shù)值模擬iJj．航空學(xué)報(bào)．2017。38(6)：120751iJ
10、ANGY8·wANGWB，cHA}小BzQ，eta
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15、．ngrounde竹ecl[∞．ActaAeronaul}caetAs打onaulIcasinIca，2017．38(6)：120751120751．1航空學(xué)報(bào)NACA4412翼型，試驗(yàn)結(jié)果[10]表明雷諾數(shù)
16、為3×105時(shí)在小迎角下升力隨著距地高度的降低而降低，數(shù)值模擬結(jié)果[1婦表明雷諾數(shù)為6×106時(shí)根據(jù)迎角的不同，升力隨距地高度的變化可以分為3種情況：中小迎角下，隨著距地高度減小，壓力面由于阻塞效應(yīng)壓力增加；大迎角下，隨著距地高度減小，沿翼型弦向逆壓梯度增加；負(fù)迎角下，翼型與地面形成收縮一擴(kuò)張通道，導(dǎo)致翼型下表面產(chǎn)生較大的吸力。對(duì)于兩段翼型，如帶襟翼的NA—cA4412翼型，數(shù)值模擬結(jié)果[12]表明迎角對(duì)地面效應(yīng)的影響與單段翼型類(lèi)似；對(duì)于三段翼型，如30P30N翼型，數(shù)值模擬口3]
