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弹性与后掠角对三角翼绕流结构的影响 总被引:1,自引:0,他引:1
为了研究低雷诺数下微小型飞行器布局的流动机理,在水槽中对展长/根弦长之比为0.5的一系列变弹性和后掠角机翼的绕流结构进行了氢气泡流动显示实验.结果表明,在低雷诺数条件下,流动结构变化规律如下:随着后掠角增大,弹性翼绕流遵循"Ω涡一对前缘涡一对前缘涡与双涡一对前缘涡、双涡与三涡一对前缘涡与双涡一对前缘涡"的变化规律,刚性翼绕流的涡结构变化规律与弹性翼相似,但不存在三涡结构. 相似文献
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在1m低速风洞中,研究了边条翼在近人速非定常流动控制后的空间流态。实验采用翼面吹气控制翼面非定常流动,通过烟流显示涡轨迹和涡破碎位置,用相锁照相技术记录空间流态,结论表明,在机翼上仰过程中,翼面吹气能延迟前缘涡的破碎,在机翼下俯过程中,吹气有利于前缘涡的生成和发展。 相似文献
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采用NS方程数值模拟方法,研究了前掠翼布局纵向气动性能及流动机理。研究结果表明:与同类型的后掠翼布局相比,前掠翼布局具有失速迎角大且失速特性好,较大的可用升力和良好的大迎角等特性。主要原因是,翼尖上绕气流受前缘涡影响,形成翼梢涡,与前缘涡相互钳制,延迟涡的破裂,这样保证了升力的和缓增加或降低。 相似文献
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积冰改变了翼型的气动外形和绕流流场,使得机翼气动载荷分布产生动态变化。蒙皮作为气动载荷的承受及传递对象,会在气动载荷的动态作用下产生不同的振动响应。以某大弯度翼型为研究对象,提取了典型积冰增长过程中尾缘上下蒙皮振动特征,采用载荷谱方法研究积冰全历程的蒙皮振动及流场变化特性,并分析了不同材质的蒙皮在结冰不同阶段的响应及结构稳定性。结果表明:不同材质蒙皮对冰致脱体涡及后缘分离涡具有不同的载荷感知特性;刚性蒙皮载荷谱及其能量相对集中,柔性蒙皮载荷相对分散;随着积冰增多、冰角增长,脱体涡主频逐渐前移,冰角表面小冰枝引起宽幅高频振动;前缘脱体涡与尾迹掺混造成翼型后缘绕流载荷能量增加。 相似文献
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本文描述的实验采用干冰为示踪粒子,对脱体涡系作了流动显示,并对摄取的图片进行了数字图象处理。结果清楚地提示了涡的三层结构。在主涡的诱导下,出现二次涡,而二次涡会影响脱体涡的速度分布。实验还得到了脱体涡流场的灰度分布图,并将得出的涡核直径与LDV得到的结果进行了对比。实验结果还证明来流迎角、侧滑角及前缘后掠角会影响涡核的位置和强度。当机翼前缘后掠角增加时,脱体涡向不稳定方向发展。 相似文献
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研究了栅格翼的绕流特性。采用氢气泡法和丝线法在水洞和风洞中进行实验 ,显示了栅格翼的自由涡系 ,迎角 0°~ 40°范围内各网孔内的流态。还对栅格翼绕流的基本特性以及流动机理作了讨论和分析。 相似文献
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圆柱体绕流尾迹的PIV测量 总被引:2,自引:0,他引:2
PIV是一种先进的流场定量测量技术,在生产性风洞中的应用前景非常广泛。利用PIV测量技术,采用双CCD摄像机在EL-5低速生产性风洞中对不同的雷诺数Re下圆柱体绕流尾迹进行定量的测量,给出了圆柱体绕流尾迹的瞬时速度场、涡量场和流场的流线图。通过测量发现剪切层的相互作用是圆柱体绕流尾迹区旋涡形成和脱落的重要因素,并直接验证了Gerrard的绕流尾迹理论;在雷诺数Re=104-105范围内,随着雷诺数的增大圆柱绕流近尾迹区旋涡形成区域长度在逐渐缩短。 相似文献
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为探讨鸭式布局飞机全机流场随迎角的演变规律 ,分别对无鸭翼布局与鸭式布局两种情况于北航大水洞进行了染色液流场显示实验。同时 ,为与水洞结果对比分析 ,给出了风洞测力部分结果。鸭式布局模型除鸭翼以外 ,包括机身、基本翼、翼前小边条及垂尾和腹鳍 ,其中鸭翼相对机身负偏 1 0°。显示结果表明 ,对两种布局而言 ,涡系结构都非常复杂。无鸭翼布局的机身涡很强 ,且机身涡对边条涡、翼根涡有明显诱导作用 ,三涡相互绕合并向展向偏折。鸭式布局的机身涡由于鸭翼存在其强度变弱 ,边条涡与翼根涡绕合趋势增强 ,两涡最终合并为单一集中涡并向外翼偏折 ,且其涡核位置较无鸭翼布局更靠近机翼前缘。鸭式布局主翼涡破裂较无鸭翼布局有所延迟 ,但鸭翼自身涡系破裂较早。 相似文献
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单继祥黄勇彭鑫 《南京航空航天大学学报》2016,48(4):503-508
跨音速条件下,激波将导致大后掠飞翼布局出现激波/边界层干扰、激波/前缘涡干扰等复杂流动现象,对其流动特性、气动性能产生严重影响。本文采用数值模拟方法研究了跨音速时小展弦比飞翼布局流动特性随迎角的演化,并分析了翼身厚度对前缘涡流动的影响。计算结果表明:在无前缘涡区,翼身厚度在机头处引起侧洗作用,在尾部出现激波/边界层干扰现象,导致流动分离;在前缘涡发展区,翼身厚度的侧洗作用使飞翼模型前缘涡形成较晚,影响区域减小,但使其前缘涡发展较快,强度增大,在背风侧诱导的吸力增加,从而使前缘涡涡升力基本不变;同时,侧洗作用导致翼身背风侧激波位置前移,诱导前缘涡破裂,使涡破裂迎角大幅减小。本文研究为大后掠飞翼布局气动布局设计和流动机理分析提供了基础。 相似文献
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在南京航空航天大学低我洞中用前缘后掠角分别为65°和70°三角翼模型,采用不同厚度和不同位置安装的类似后横向支架进行过失速非定常破碎涡的测定实验,涡及破碎点位置由TiCl4烟流显示,并用相机记录。实验表明,在非定常过失速情况下,涡的破碎位置和非定常气动力一样具有迟滞环特性。 相似文献
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DPIV系统研制及其应用 总被引:1,自引:0,他引:1
笔者在北京航空航天大学流体力学研究所多年从事系统的PIV测试技术研究,经过科研攻关成功研制出目前国内第一套完善的实时数字式粒子图像测速(DigitalParticleImageVelocimetry)系统,实现了速度场和涡量场的实时测量,而且已经成功地应用于各项流体力学的实验测量中,其中包括:1.5M超声速喷流实验、三角翼前缘涡破裂复杂流场测量实验、大型工程水洞流场校测、绕摆动圆柱卡门涡测量实验以及锥阀管道模型和漩涡分离器内部流场测量实验等[1~3]。 相似文献
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采用非定常Euler方程、总体时间步长,隐式时间推进,计算了几种特殊类型本的二维有分离绕流。一类是光滑的圆柱体,在跨音速时计算出因激波诱导分离而周期性地脱落在尾迹上的非对称涡排。另一类是带尖角的物体,如三角形柱体,计算出从尖角处脱落在尾迹上的分离旋涡,形成卡门涡街,对这两类物体,计算的平均阻力系数,分离涡脱落的Strouhal数以及流态都与实验接近。结果表明,对于这类绕流问题,用非定常Euler方 相似文献
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详细地给出了尖锥头和椭球头细长旋成体大迎角绕流非对称侧向力的时均值和脉动值的实验结果,特别是检测了侧向力低频大振幅分量的脉动特性。实验结果表明,在迎角0°~40°范围内时均升力系数和阻力系数实验结果和由横流理论预测的结果基本一致,时均侧力系数存在的迎角范围及其最大值尖锥头明显大于椭球头旋成体。由侧力瞬时值的时间过程表明,细长体大迎角绕流非对称背涡具有明显的非定常特征(即使在中等迎角30°~40°情况下,绕流就表现为非定常的),反映在侧力系数过程线上是一个非周期的随机过程,由不同频率和振幅的分量组成。其中,低频大振幅分量由分离涡核的振动引起,中等频率分量由类似于Karman涡的脱落引起,高频小振幅分量主要由分离剪切层中的小尺度湍涡(eddies)和来流湍流度引起。实验还发现,虽然随迎角的增加,低频分量的振幅不断增大,但主频基本保持不变,对于尖锥体约1.0Hz,对于椭球体约2.0Hz。 相似文献
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采用非定常Euler方程、总体时间步长、隐式时间推进,计算了几种特殊类型钝体的二维有分离绕流。一类是光滑的圆柱体,在跨音速时计算出因激波诱导分离而周期性地脱落在尾迹上的非对称涡排。另一类是带尖角的物体,如三角形柱体,计算出从尖角处脱落在尾迹上的分离旋涡,形成卡门涡街。对这两类物体,计算的平均阻力系数,分离涡脱落的Strouhal数以及流态都与实验接近。结果表明,对于这类绕流问题,用非定常Euler方程计算,具有一定工程实用意义。 相似文献