柔性弹片控制翼型流动分离的流固耦合研究

作者：**松; 陈福东; 李春^*; 缪维跑; 郝文星

来源：中国电机工程学报, 2020, 40(06): 1954-1963.

DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.191032

• 柔性弹片
• 翼型
• 流动分离
• 流固耦合
• 有限元
• 计算流体动力学

流动分离导致翼型升阻比大幅下降,严重影响翼型气动性能并引起叶片结构疲劳。为解决传统流动控制方法的缺点,基于鸟类在大风气候条件下飞行及降落过程中,其翅膀表面羽毛形变以增加飞行过程平稳的现象,提出一种附于翼型吸力面的柔性气动弹片的被动流动控制方法以抑制大分离流动。采用高精度三维计算流体动力学(computational fluiddynamics,CFD)模型与有限元(finiteelementmethod,FEM)相结合的流固耦合数值模拟方法,研究具有不同结构属性的弹片对翼型流动控制能力的影响。研究证明了弹片对前缘失速翼型具有增升减阻作用。提出弹片结构分段设计方法,对整体抗弯刚度不同的弹片进行研究,分析弹片控制效果与其抗弯刚度的变化规律,并对柔性弹片控制过程进行时域分析,深入研究弹片流动控制机理。采用模态分析与功率谱分析方法,对弹片结构进行了可靠性验证。

• 单位
  上海飞机设计研究院; 上海理工大学