为探究跨声速工况下超临界翼型RAE2822带下表面射流(jet on the lower surface of trailing edge,LSTE jet)的气动力特性,采用Navier-Stokes(Reynolds Average Navier-Stokes,RANS)控制方程结合Spalart-Allmaras(SA)湍流模型的方法进行...为探究跨声速工况下超临界翼型RAE2822带下表面射流(jet on the lower surface of trailing edge,LSTE jet)的气动力特性,采用Navier-Stokes(Reynolds Average Navier-Stokes,RANS)控制方程结合Spalart-Allmaras(SA)湍流模型的方法进行数值模拟分析。研究发现,在上翼面存在激波的情况下,下表面射流在增大翼型升力的同时也增大了波阻。提出下表面射流伴随优化进程的射流翼型一体优化思路。采用基于Kriging代理模型的优化方法,以最大化升阻比为目标,对RAE2822翼型分别进行了基准外形优化和带下表面射流(cμ=0.0002)的翼型优化。结果表明:在Ma=0.73、Re=6.5×10^(6)、α=2°的工况下,相较于基准翼型,下表面射流翼型等效升阻比提高了4.9%,下表面射流优化翼型等效升阻比提高了26.2%。带下表面射流翼型的射流翼型一体优化设计方法,能够显著提高超临界翼型的等效升阻比,研究结果有助于下表面射流的应用研究。展开更多
为探索增强小迎角下翼型气动性能的射流控制方法,进而实现无舵飞行控制,在环量控制的启发下,提出在NACA0012翼型下表面靠近后缘的位置布置射流(Jet on the lower surface of trailing edge,LSTE jet),并通过分析流动状态与参数变化优化L...为探索增强小迎角下翼型气动性能的射流控制方法,进而实现无舵飞行控制,在环量控制的启发下,提出在NACA0012翼型下表面靠近后缘的位置布置射流(Jet on the lower surface of trailing edge,LSTE jet),并通过分析流动状态与参数变化优化LSTE射流的气动控制效果.首先,采用3套不同规模的网格对NACA0012翼型本身进行数值模拟,验证了数值模拟方法的收敛性与有效性.其次,通过比较流场的马赫数分布、流线和压力分布的变化,研究了LSTE射流影响翼型气动性能的机理.最后,研究了翼型的气动系数随射流的位置、动量系数和前向夹角的变化规律.结果表明:LSTE射流在后缘诱导产生逆时针的涡,形成低压分离区,使后缘主流向下偏折,增加了翼型的有效弯度,并且前缘的吸力峰也因此增加,从而增大了升力系数;LSTE射流越靠近后缘,动量系数越大,增升减阻效果越好,但翼型的失速迎角会减小1°~3°;在不同的迎角和射流动量系数下,翼型的最大升力和最小阻力可以同时在γ=60°~70°之间达到.利用LSTE射流可以有效改变小迎角下翼型的气动性能,对实现飞行器无舵操纵有一定意义.展开更多
文摘为探究跨声速工况下超临界翼型RAE2822带下表面射流(jet on the lower surface of trailing edge,LSTE jet)的气动力特性,采用Navier-Stokes(Reynolds Average Navier-Stokes,RANS)控制方程结合Spalart-Allmaras(SA)湍流模型的方法进行数值模拟分析。研究发现,在上翼面存在激波的情况下,下表面射流在增大翼型升力的同时也增大了波阻。提出下表面射流伴随优化进程的射流翼型一体优化思路。采用基于Kriging代理模型的优化方法,以最大化升阻比为目标,对RAE2822翼型分别进行了基准外形优化和带下表面射流(cμ=0.0002)的翼型优化。结果表明:在Ma=0.73、Re=6.5×10^(6)、α=2°的工况下,相较于基准翼型,下表面射流翼型等效升阻比提高了4.9%,下表面射流优化翼型等效升阻比提高了26.2%。带下表面射流翼型的射流翼型一体优化设计方法,能够显著提高超临界翼型的等效升阻比,研究结果有助于下表面射流的应用研究。
文摘为探索增强小迎角下翼型气动性能的射流控制方法,进而实现无舵飞行控制,在环量控制的启发下,提出在NACA0012翼型下表面靠近后缘的位置布置射流(Jet on the lower surface of trailing edge,LSTE jet),并通过分析流动状态与参数变化优化LSTE射流的气动控制效果.首先,采用3套不同规模的网格对NACA0012翼型本身进行数值模拟,验证了数值模拟方法的收敛性与有效性.其次,通过比较流场的马赫数分布、流线和压力分布的变化,研究了LSTE射流影响翼型气动性能的机理.最后,研究了翼型的气动系数随射流的位置、动量系数和前向夹角的变化规律.结果表明:LSTE射流在后缘诱导产生逆时针的涡,形成低压分离区,使后缘主流向下偏折,增加了翼型的有效弯度,并且前缘的吸力峰也因此增加,从而增大了升力系数;LSTE射流越靠近后缘,动量系数越大,增升减阻效果越好,但翼型的失速迎角会减小1°~3°;在不同的迎角和射流动量系数下,翼型的最大升力和最小阻力可以同时在γ=60°~70°之间达到.利用LSTE射流可以有效改变小迎角下翼型的气动性能,对实现飞行器无舵操纵有一定意义.
