高雷诺数下覆羽控制直翼型流动分离的位置影响实验

本文在二维机翼上安装了仿生的覆羽结构,在5.0×105的雷诺数下研究它们控制前缘流动分离的效果.覆羽是指覆盖在鸟类翅膀上的多排短而柔软的带有锯齿状尖端的羽毛.它们覆盖在长而硬的飞羽边缘,使鸟的翅膀保持流线型.当流动分离发生时,这些柔性锯齿形的人工覆羽在来流的激励下能够自适应地变形和颤振.在风洞实验中,本文使用高时间分辨率的粒子图像测速仪(PIV)来测量机翼上表面的速度场,并使用热线风速仪来测量尾流中的高频湍流脉动.安装在20%弦长处的人工覆羽在前缘分离流的激励下会自适应地大幅翻转.安装在80%弦长处的覆羽则会被尾缘卷起的脱落涡向上抬起,并在准平衡状态下轻微摆动.这两类人工覆羽均能够有效地控制流动分离,并减小尾流的湍流脉动强度.