細長錐體大攻角脫體渦的機理研究.pdf

1、在大迎角飛行狀態(tài)下，細長錐體，三角翼或機身加邊條組合體在其背風面會產(chǎn)生一對脫體旋渦。當攻角大到一定程度時，即使來流無側(cè)滑角，原來對稱的旋渦也會突然變成非對稱的，從而導致很大的側(cè)力，這對高機動飛行器的穩(wěn)定性和操縱性有重大的影響。本論文主要是通過實驗來研究細長圓錐體在大迎角下的繞流流場的特性和細長三角翼加背鰭后對前緣渦的影響，檢驗相關(guān)理論結(jié)果。 實驗一是對半頂角為10°的圓錐體在低速風洞進行了壓力測量實驗。實驗包括迎角為35°，風

2、速80m/s和迎角為0°～35°，風速30m/s，基于圓錐底面直徑的雷諾數(shù)分別為0.8×10<'6>和0.32×10<'6>。滾轉(zhuǎn)角范圍0°～360°，每隔9°測一次值。結(jié)果包括所有9個測壓截面的周向壓力，局部側(cè)向力和法向力以及總的力和力矩，還給出了由壓力分布推斷出的不同迎角范圍內(nèi)的附面層流動狀態(tài)。結(jié)果表明：在迎角為35°，風速80m/s時，局部側(cè)向力隨滾轉(zhuǎn)角的變化接近方波型，所有截面的相位與周期幾乎一致；壓力分布以及側(cè)向力方向的周期性

3、改變表明了圓錐體背渦相對于迎角平面是一對互為鏡面映像的非對稱渦；局部側(cè)向力與壓力分布具有獨立于滾轉(zhuǎn)角而——對應的關(guān)系(不是局限于最大和最小側(cè)向力值)；在風速30m/s，迎角從0°增加到35°的過程中，側(cè)向力系數(shù)隨滾轉(zhuǎn)角的變化曲線分別呈現(xiàn)(1)零值線；(2)連續(xù)波曲線；(3)方波曲線。在所有實驗迎角下，所有測量截面的周期和相位都近似相同。側(cè)力系數(shù)隨滾轉(zhuǎn)角變化曲線呈現(xiàn)出的不同的形態(tài)是由于渦的動力不穩(wěn)定性造成的，本質(zhì)是無粘的實驗二是對細長體平

4、板三角翼和加上兩個不同高度背鰭后的組合體在低速風洞進行了六分量天平測力實驗，三角翼后掠角82.5度，背鰭當?shù)馗叨扰c模型當?shù)匕胝归L比值分別為0.3和0.6，實驗迎角范圍12度～32度，包括1.66×1<'4>和2.33×10<'6>兩個雷諾數(shù)。實驗結(jié)果表明：零側(cè)滑角下，在翼面上發(fā)生旋渦破裂前，單獨細長平板三角翼的橫向力及橫向力矩在實驗迎角范圍內(nèi)始終為零；加了兩個不同高度的低背鰭后，在一定的迎角下，三角翼的橫向力及橫向力矩開始不為零，流場定