細(xì)長(zhǎng)錐體大攻角脫體渦的機(jī)理研究.pdf

1、在大迎角飛行狀態(tài)下，細(xì)長(zhǎng)錐體，三角翼或機(jī)身加邊條組合體在其背風(fēng)面會(huì)產(chǎn)生一對(duì)脫體旋渦。當(dāng)攻角大到一定程度時(shí)，即使來(lái)流無(wú)側(cè)滑角，原來(lái)對(duì)稱(chēng)的旋渦也會(huì)突然變成非對(duì)稱(chēng)的，從而導(dǎo)致很大的側(cè)力，這對(duì)高機(jī)動(dòng)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(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)研究細(xì)長(zhǎng)圓錐體在大迎角下的繞流流場(chǎng)的特性和細(xì)長(zhǎng)三角翼加背鰭后對(duì)前緣渦的影響，檢驗(yàn)相關(guān)理論結(jié)果。 實(shí)驗(yàn)一是對(duì)半頂角為10°的圓錐體在低速風(fēng)洞進(jìn)行了壓力測(cè)量實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)包括迎角為35°，風(fēng)

2、速80m/s和迎角為0°～35°，風(fēng)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(cè)一次值。結(jié)果包括所有9個(gè)測(cè)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(dòng)狀態(tài)。結(jié)果表明：在迎角為35°，風(fēng)速80m/s時(shí)，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(duì)于迎角平面是一對(duì)互為鏡面映像的非對(duì)稱(chēng)渦；局部側(cè)向力與壓力分布具有獨(dú)立于滾轉(zhuǎn)角而——對(duì)應(yīng)的關(guān)系(不是局限于最大和最小側(cè)向力值)；在風(fēng)速30m/s，迎角從0°增加到35°的過(guò)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(shí)驗(yàn)迎角下，所有測(cè)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(dòng)力不穩(wěn)定性造成的，本質(zhì)是無(wú)粘的實(shí)驗(yàn)二是對(duì)細(xì)長(zhǎng)體平

4、板三角翼和加上兩個(gè)不同高度背鰭后的組合體在低速風(fēng)洞進(jìn)行了六分量天平測(cè)力實(shí)驗(yàn)，三角翼后掠角82.5度，背鰭當(dāng)?shù)馗叨扰c模型當(dāng)?shù)匕胝归L(zhǎng)比值分別為0.3和0.6，實(shí)驗(yàn)迎角范圍12度～32度，包括1.66×1<'4>和2.33×10<'6>兩個(gè)雷諾數(shù)。實(shí)驗(yàn)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(dú)細(xì)長(zhǎng)平板三角翼的橫向力及橫向力矩在實(shí)驗(yàn)迎角范圍內(nèi)始終為零；加了兩個(gè)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(kāi)始不為零，流場(chǎng)定