襟翼弦长对双元素翼帆推进特性的影响

采用数值模拟方法围绕襟翼弦长对双元素翼帆推进特性的影响规律进行研究,结果表明:随着襟翼弦长增大,主翼尾缘的流体回流幅度越来越大,一定量的流体回流能补充主翼的尾流分离;当襟翼弦长c_(2)与总弦长c之比为0.5时,过多的流体回流会干涉主翼尾流,引起附面层分离;在翼帆0.95h截面上,主翼吸力面尾缘和襟翼吸力面前缘的压力载荷呈弧形下降,表现为双元素翼帆翼尖回流和缝隙回流现象。最终认为c_(2/c)=0.4的双元素翼帆模型较为合理。

低雷诺数下双元素翼帆翼型失速特性的数值研究

为了研究大型船舶在航行中双元素翼帆的失速特性,采用Transition SST湍流模型求解双元素翼帆翼型流场,进而分析双元素翼帆失速特性的变化规律。通过在襟翼偏转角增大时双元素翼帆的流动变化分析翼型表面流动分离的演化过程:随着襟翼偏转角的增大,助推力系数出现波动式增大,这是由于在多物理参数共同作用时,其中某一参数的变化会带来缝隙绕流的扰动,改变两个自由剪切层的相互作用,造成翼型失速或者改善流动。对于不同襟翼偏转角,在相对风向角为75°~105°内的助推力系数最大,侧推力系数也接近0值,属于最优相对风向角范围。因此双元素翼帆在工作中,当相对风向角改变而引起攻角变化时,为了获得最优推进系数,应先选择襟翼偏转角,再选择合适的攻角。