流向涡-面干扰流动特征

发布时间：2024-02-03 05:23

　　旋涡与物面相互作用广泛存在于各类飞行器的绕流中,旋涡改变了物面的压力分布,物面影响了旋涡的空间演化,进而影响飞行器的气动特性。针对流向涡与物面相互作用过程中的流动压力特征关系开展研究。采用风洞试验手段,获取旋涡流动结构的空间演化规律及物面压力载荷分布特征。结果表明:流向涡在作用过程中不仅会发生展向位移,而且会发生法向离面位移。试验参数范围内,入射高度降低0.1c,展向位移最大量增加0.3c,法向位移最大量增加0.02c。物面受旋涡影响出现集中的条带状低压分布以及"双峰形"压力脉动集中区。物面压力特征变化可为后续开展涡-面流动模型重构研究提供试验支撑。

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【部分图文】：

图1战斗机周围典型涡流场[3]

“旋涡是流体运动的肌腱（Küchemann)[1]。旋涡与旋涡之间、旋涡与物面之间相互作用是一种普遍的流动现象。这些流动现象广泛存在于各种物体的绕流中，如各类航空、航天飞行器的绕流[2-3]和各种工业应用场景（风力机、机械泵、建筑等）。数百年来，人们对流体中旋涡的产生和空间演化规....

图2流向涡物面干扰形态示意[17]

Rockwell[17]对相关涡面相互作用的研究工作做了总结，结合各类旋涡碰撞现象的特征，提出了构成该系列现象的基本形态。前述的鸭翼涡与翼面相互作用的气动问题即为其中一种基本形态，流向涡/面相互作用形态。这种形态具有典型的流动结构特征：旋涡受物面边界层扰动会发生结构变形，并发生沿....

图3入射涡强度积分路径示意

其中ω为测量区域涡量。在相同来流条件下，12°迎角下形成的旋涡强度约为8°迎角的1.67倍。

图4流向涡-面相互作用模型试验布置示意图

旋涡发生器置于平板上游，转动中心位于1/2c处。平板前缘距旋涡发生器转动中心流向距离为1c，涡发生器上缘与平板表面高度可通过调节旋涡发生器高度进行改变，从而可以改变旋涡入射高度h（图4，涡核中心线与平板上表面的法向距离）。与旋涡相互作用的物面模型为一金属平板，沿弦向长度300mm....

本文编号：3893792