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题目：
雅宝题库答案：
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雅宝题库解析：
无人作战飞机和固定翼微型飞行器的设计常采用后掠角在35－55度范围内的中小后掠翼组合的平面布局。相对传统飞行器而言，这些飞行器的实际飞行雷诺数相对较低，例如微型飞行器大约在Re＝104－105，无人战斗机的雷诺数范围为Re＝105－106。工程的需求推动了近年来国内外关于较低雷诺数下非细长三角翼流动的研究。在国家自然科学基金项目资助下，本文综合利用数值模拟和实验技术，探讨了50度非细长三角翼背风面涡结构的发展和演化，研究了雷诺数对非细长三角翼旋涡流动的影响作用，分析了非定常涡破裂现象，增强了对较低雷诺数下非细长三角翼流动特性的认识。实验和数值模拟研究表明，非细长三角翼在较低雷诺数下呈现出较为复杂的流动现象，与传统的大后掠细长三角翼的旋涡流动特性不完全相同。1、低雷诺数下，50°后掠三角翼在5°攻角时就形成了稳定的前缘主涡。随着攻角的增大，在前缘主涡的外侧又生成一对新的集中涡，与主涡同向旋转，构成双涡结构。继续增大攻角至13°，外涡消失，流动恢复为单一前缘涡。另外，随着攻角的增大，主涡核远离三角翼上表面，同时向三角翼对称面移动。攻角对表面流动的影响表现为，攻角增大，主再附线和二次分离线不断向内侧中心线方向移动，而二次再附线向前缘移动，二次分离区逐步扩大，同时，表面流动形态变得更加复杂。2、前缘主涡出现涡破裂的始发攻角较小，随攻角提高，涡破裂区域从翼的后缘逐渐向上游推进，在实验和数值模拟研究中观察到泡型和螺旋型两种涡破裂方式。非细长三角翼的涡破裂是个较为平缓的过程，接近涡核的轴向速度沿破裂区逐渐降低，而不是在某一点急剧下降。在较低雷诺数下，涡破裂前后的轴向速度分布均可以表现为尾迹型，而不是从射流型到尾迹型发生剧烈转变。3、在一定攻角范围和雷诺数范围内存在明显的双涡结构，外涡的涡核轴向速度比主涡慢、轴向涡量比主涡小。外涡不能像主涡一样在物面诱导出负压峰值，其对翼面压力系数的影响有限，对升力的贡献很小。4、雷诺数对非细长三角翼背风面旋涡流动具有明显影响作用。数值模拟研究的雷诺数范围从8.7×103到4.0×104。在计算的最小雷诺数下，没有出现双涡结构。雷诺数增大，形成双涡结构的起始攻角随之降低。涡核的展向位置随雷诺数提高而外移，但涡核的高度对雷诺数的变化不敏感。在本文的计算范围内，涡破裂的位置随雷诺数增加向上游移动。雷诺数的增加，使主再附线向前缘外移，同时，二次分离起始点向三角翼顶点前移。5、当攻角增大，非细长三角翼涡破裂的非定常性增强，呈现出具有准周期性的流动现象，破裂点位置不固定，沿涡轴波动最大幅度可以达到弦长的50%左右。根据涡破裂位置的变化和涡破裂形态的转变，非定常的涡破裂过程大致如下：涡破裂点位于相对上游的位置，维持泡型破裂；涡破点开始往下游移动，泡型破裂特征逐渐消失，流动处于过渡态；螺旋型破裂在相对下游的位置形成，很快向泡型演变，同时伴随破裂点前移；破裂点位置趋于稳定，再次回到泡型破裂。 |
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发表于 2022-9-2 08:42:19
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