襟翼缝隙对风帆船气动性能的影响

作者：王宪辉; 管殿柱^*; 邓皓云; 李森茂; 季建华

来源：机械设计与研究, 2023, 39(01): 202-213.

DOI：10.13952/j.cnki.jofmdr.2023.0005

• 无人帆船
• 襟翼帆
• 翼缝
• CFD
• 推力系数

为推进无人帆船在海洋数据收集和生态保护方面的应用，针对某型无人帆船设计一款带嵌入式襟翼帆的风帆系统，并对翼缝对风帆气动性能的影响进行研究。首先建立无襟翼帆以及翼缝宽分别为主翼帆弦长0‰、1‰、2‰、3‰和4‰的六种风帆模型，用Fluent软件进行CFD仿真计算，分析不同翼缝下的襟翼帆翼面周围的压力和流场分布情况；并对六种风帆在多攻角和多襟翼帆偏转角下的升阻力特性进行比较分析；研究不同相对风向角下翼缝大小对无人帆船推力特性的影响。结果表明：襟翼帆的存在提高了无人帆船风帆的气动性能和无人帆船的推力特性。在一定攻角范围内，翼缝使带襟翼帆的翼型升力系数和升阻比减小、阻力系数提高、无人帆船的推力系数降低和侧推力系数提高；随着缝隙的增大，升阻力系数和升阻比变化的幅值增大；随着攻角的增大，翼缝大小对主翼帆升阻力特性的影响幅值减小；随着襟翼帆偏转角的增大，翼缝大小对主翼帆升阻比特性的影响幅值减小。

• 单位
  机电工程学院; 青岛大学