科研之友
微信
新浪微博
Facebook
分享链接
摘要
本文研究了基于鸟类仿生学设计的柔性锯齿形覆羽在平直机翼大攻角失速控制中的作用。实验在天津大学低速回流式低湍流度风洞中进行，以展长1.0 m、弦长300 mm的NACA0018平直机翼模型在15°攻角条件下产生的失速流动作为研究对象，基于弦长的流动雷诺数Re=5.1×10~5。实验中，分别将覆羽沿展向安装在机翼上翼面的不同位置处，利用单丝热线风速仪扫略测量机翼尾流的速度信号，并与无控制工况的平均速度、脉动速度和功率谱密度等对比分析。实验结果显示：在20%c位置工况中，覆羽装置通过吸收来流中的能量随上翼面流动自适应振动，在80%c位置工况中，覆羽处于准平衡位置伴随微小振动。两种工况的尾流区的平均速度亏损恢复明显，同时前缘剪切层和尾缘剪切层中湍流脉动均明显降低，两种工况均实现控制失速流动的效果。进一步的功率谱密度和离散小波分析显示，覆羽的自适应振动有效地抑制剪切层中低频、大尺度结构(fc/U_∞<1)，并将其转化为高频、小尺度结构(fc/U_∞≈3)，增强了前缘剪切层和尾缘剪切层的相干性，揭示了鸟类覆羽在平直机翼大攻角失速流动控制中的作用机理。
- 单位
