栅格翼减阻的气动特性研究

发布时间：2023-05-04 02:04

　　栅格翼是一种由众多薄的栅格壁镶嵌在边框内组成的新型弹翼,它具有尺寸小、翼弦短、重量轻、强度质量比高、易折叠等结构特点和铰链力矩小、失速攻角大、升力特性好的气动优势,尤其是在较大攻角和较高马赫数下升力特性好于平板翼,它既可作稳定翼,也可作制导兵器的全动式舵翼,但栅格翼阻力较大,严重妨碍了在航空航天领域的广泛应用。本文针对前缘后掠式栅格翼开展了减阻及减阻机理的数值计算和风洞实验研究。 针对不同前缘后掠角的单栅格在亚、跨、超音速下的升阻特性开展了数值计算,结合相关云图,分析了前缘后掠单栅格的流场特性。计算结果表明,前缘后掠能有效缓解高亚音速阶段栅格内气流壅塞现象,并能大大降低栅格翼的波阻,相同马赫数下,后掠角越大,阻力越小；同时,前缘后掠角的不同对栅格升阻比有着较大影响,在整个马赫数范围内,升阻比随后掠角增大而增大。 针对前缘后掠栅格翼翼身组合体模型开展了风洞实验研究,获得了超音速下模型的阻力系数、升力系数以及升阻比等气动数据,分析了气动系数随马赫数和攻角的变化规律,实验结果表明,栅格翼前缘后掠能有效减小栅格翼阻力,并且后掠角越大,栅格翼阻力越小,在整个马赫数范围内,升阻比随后掠角增大而增大...

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
图表目录
注释表
1 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
    1.3 气动外形对栅格翼升阻特性影响研究评述
    1.4 本文主要工作
2 栅格翼绕流特性
    2.1 栅格翼典型绕流特性
    2.2 超音速下栅格翼绕流特性
        2.2.1 栅格壁间膨胀波不存在相互影响的条件
        2.2.2 栅格壁间激波不存在相互影响的条件
        2.2.3 有限壁厚栅格壁间激波不相互影响的条件
    2.3 本章小结
3 数值计算方法及计算模型
    3.1 数值计算方法
        3.1.1 控制方程
        3.1.2 有限体积法
        3.1.3 边界条件与初始条件
        3.1.4 湍流模型
    3.2 计算基本参数及模型参数
        3.2.1 计算基本参数
        3.2.2 模型参数
    3.3 网格生成
    3.4 数值计算条件
    3.5 本章小结
4 计算结果及分析
    4.1 阻力特性变化规律
    4.2 升力特性变化规律
    4.3 升阻比变化规律
    4.4 本章小结
5 实验方案及内容
    5.1 实验方案的确定
        5.1.1 相似准则
        5.1.2 实验方案
        5.1.3 测力方法
        5.1.4 实验误差
    5.2 实验设备
    5.3 实验模型
        5.3.1 模型设计基本要求
        5.3.2 实验模型简图
        5.3.3 实验模型数据
    5.4 实验内容
        5.4.1 实验条件
        5.4.2 实验流程
        5.4.3 测试内容
    5.5 计算公式
        5.5.1 实验提供的气动参数
        5.5.2 气动参数符号和一般表达式
    5.6 本章小结
6 实验结果及分析
    6.1 阻力特性变化规律
    6.2 升力特性变化规律
    6.3 升阻比变化规律
    6.4 本章小结
7 全文总结
    7.1 本文工作总结
    7.2 未来展望
致谢
参考文献



本文编号：3807727