低雷诺数下螺旋桨翼型非定常气动性能的比较

为得到适用于平流层螺旋桨桨叶叶素的翼型,采用数值方法,通过改变气流速度和攻角,比较研究了低雷诺数下8种典型翼型的非定常气动性能。结果显示,大攻角工况下翼型容易发生流动分离现象,翼型吸力面的分离越严重,气动力的振荡幅度越大。通过比较不同攻角和不同速度下翼型的升阻比大小和气动稳定性得出,SD8000-PT翼型具有较高的升阻比和较稳定的气动力,适合作为螺旋桨的翼型。

临近空间介质阻挡放电特性及其提高螺旋桨性能的数值分析

为研究介质阻挡放电(DBD)等离子体对临近空间螺旋桨气动性能的提高效果,首先基于静电场方程和漂移-扩散方程,研究了临近空间DBD特性,得到等离子体时均体积力分布,通过求解N-S方程,结合叶素理论,分析了等离子体对叶素流动分离的抑制作用和螺旋桨整体气动性能的影响。主要结论有:在临近空间中,DBD电极附近最大离子数比大于最大电子数密度,但离子分布范围小于电子。时均体积力的最大值约为9 000 Nm3。不同工况下,等离子体对桨叶上叶素的有效作用区域和作用效果是不一样的;当螺旋桨转速分别为600 rmin、1 500 rmin和3 000 rmin时,螺旋桨总拉力分别提高29.63%,9.91%和6.11%,总效率分别提高14.3%,2.6%,1.2%。