基于频率加权的后缘拍动变体机翼流场模态分解

变体机翼是提高飞行器机动性能、高升低阻,满足复杂多变工况的重要解决途径之一,探索机翼变形对流场的影响机制是变形控制的基础。针对后缘拍动的柔性变体机翼,为准确分析拍动影响机制,提出了频率加权排序的动力学模态分解方法。针对不同工况下数值模拟结果或试验数据,开展了频率加权法同常规初始值、模态范数排序方法的对比。结果显示频率加权法得到的2阶模态频率与拍动频率吻合,表明该方法能准确体现机翼后缘周期性拍动对流场结构影响,反映机翼变形对尾迹的破碎作用。在相同重构模态数量下,拍动频率为300.0 Hz时,基于数值模拟数据,频率加权法、初始值法、模态范数法重构的速度场误差分别为0.39%、0.58%、3.25%,基于粒子图像测速设备(PIV)试验数据的误差分别为7.56%、8.77%、10.56%,表明频率加权法误差最小,能较好用于主动拍动变体机翼的物理场分析及后续反馈控制。