新概念機翼尾流特性的實驗研究.pdf

1、飛機尾流給后續(xù)飛機的飛行安全帶來隱患。國際民航組織ICAO在前后機之間規(guī)定了尾流間隔標準以保障飛行安全,特別是飛機起飛、進近、著陸時。在如今逐漸擴增的航空運輸規(guī)模下,執(zhí)行尾流間隔的規(guī)定的機場擁擠不堪,更加惡化了飛行安全。為了提高飛機安全性能同時改善機場經(jīng)濟效益,需要加強對飛機尾渦進行控制并加速其消散的研究。
　　 本文研究內容是利用流體力學中相鄰渦系消長的理論,建立實驗模型,研究其實際應用的可行性。本文研究重點在于利用Rayle

2、igh-Ludwieg不穩(wěn)定性,是一種相交不穩(wěn)定性,通過主動引入擾動,觸發(fā)其R-L不穩(wěn)定性,能夠削弱尾渦強度并加速其消散。Rayleigh-Ludwieg不穩(wěn)定性利用引入一對與主渦方向相反、大小不等的小渦來誘發(fā)主渦提早消散。本文通過一種簡化的模型來產(chǎn)生一對尾渦,并通過在主翼尖裝配不同形狀的擾流片來實現(xiàn)小渦的引入。通過設置不同擾流片、不同迎角、不同來流速度的參數(shù)組合,研究雙渦之間相互作用的過程和觸發(fā)R-L不穩(wěn)定性的條件、特點及規(guī)律,達到減

3、小尾渦強度、加快尾渦消散的作用。實驗在廈門大學FMPL實驗室進行,通過定性的流動顯示研究雙渦作用的過程和形態(tài)。通過定量的PIV測試實驗,分析尾渦和小渦的速度、位置、流線和渦量,并計算得到尾渦環(huán)量隨時間的變化曲線。
　　 本文工作研究驗證了在不裝配擾流片的情況下,單主翼形成的尾渦強度在短時間內不會發(fā)生很大降幅。而在裝配擾流片的情況下,擾流片產(chǎn)生的小渦會對主渦起到干擾作用,過程中主渦的形態(tài)會發(fā)生很大變化,軌跡也會從單渦的直線下洗變?yōu)?/p>