迎角对翼型边界层影响的实验研究

为深入了解迎角对翼型边界层的影响，开展了SD7003翼型的TR–PIV实验研究。对比了迎角为4°、6°、8°工况下翼型吸力面的平均速度、雷诺切应力等统计量的分布，并对实验数据进行了本征正交分解（POD）模态分析，详细分析了不同工况下各阶模态中的流动结构及其频谱特征。研究发现，随着迎角增大，分离泡位置向翼型前缘移动，分离泡厚度增大；分离泡内部和再附点附近存在较强的剪切运动；再附点附近有交替出现的正、反方向涡结构，而后涡结构随边界层发展不断变化；POD分解的各阶模态的能量大小与其所包含结构的尺度和模态频率有关；随着迎角增大，流场中流动结构尺度增大，流场能量的频域分布由高频向低频移动。