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题名基于TR-PIV的俯仰翼型流动结构实验
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作者
陈吉风
张传鸿
彭傲雪
史志伟
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机构
南京航空航天大学航空学院
非定常空气动力学与流动控制工信部重点实验室
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出处
《海军航空大学学报》
2024年第4期492-500,共9页
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基金
江苏高校优势学科建设工程(PAPD)。
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文摘
翼型俯仰过程中流动结构演化复杂,呈现为多种类型涡之间的相互作用。基于时变粒子图像测速技术(Time Resolved Particle Image Velocimetry,TR-PIV),对雷诺数Re=3.0×10^(5),减缩频率k=0.03条件下,俯仰翼型近壁面流动结构的时空演化进行定量研究。分析结果表明:在上仰和下俯阶段的相同攻角下,下俯阶段的分离点位置更靠近前缘,剪切层不稳定性强于上仰阶段,这种差异与前缘壁面法向速度相对于来流的速度有关;下俯阶段,流场中观察到了沿着吸力面向后缘发展的逆时针旋转二次涡,二次涡促进了顺时针旋转的展向涡脱落,并与展向涡融合,使流场发生剧烈变化;上仰阶段,观察到前缘涡(Leading-edge Vortex,LEV)和剪切层涡(Shear Layer Vortex,SLV)2种不同类型的涡结构,两者在空间位置、结构形态、输运速度等方面存在差异,但也存在联系,剪切层涡促进了前缘涡的发展,前缘涡之间的相互融合形成了大尺度的动态失速涡(Dynamic Stall Vortex,DSV),动态失速涡的发展也受剪切层涡的影响。
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关键词
俯仰翼型
二次涡
剪切层涡
前缘涡
动态失速涡
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Keywords
pitching airfoil
secondary vortex
shear layer vortex
leading-edge vortex
dynamic stall vortex
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分类号
V211.76
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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题名结冰翼型前缘下垂变弯度容冰特性改善机制
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作者
张恒
李杰
赵宾宾
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机构
清华大学航天航空学院
西北工业大学航空学院
中国商用飞机有限责任公司上海飞机设计研究院
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出处
《航空学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第1期47-59,共13页
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基金
国家科技专项。
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文摘
传统容冰气动力优化设计方法难以完全兼顾常规飞行和结冰状态对翼型几何特征的矛盾需求。依据前缘下垂变弯度的思路创新性地提出了一种能有效协调和解耦翼型气动/容冰特性的解决方案。针对GLC305-944结冰翼型典型过失速状态开展了基于IDDES(Improved Delayed Detached Eddy Simulation)方法的前缘下垂前后容冰特性对比分析,表明前缘下垂后结冰翼型失速特性显著改善,前缘吸力以压力平台形式恢复,分离泡形态由大尺度全局回流退化到冰角后方的局部流动结构,湍流脉动影响范围约束于前缘近壁面有限区域内。由于前缘下垂后冰角与当地壁面组成类凹腔结构,剪切层涡系经短暂发展后能迅速在壁面附近触发掺混融合-动量输运效应,有效促进再附过程,导致时均再附点提前、混合层厚度降低、分离泡几何尺度减缩,这是容冰特性改善的主要机制。
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关键词
结冰翼型
前缘下垂
变弯度
容冰特性
分离泡
剪切层涡
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Keywords
iced airfoil
drooping leading edge
variable camber
ice-tolerance
separation bubble
shear-layer vortices
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分类号
V211.4
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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题名横向射流动态流场特征的高帧频实验研究
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作者
王震
王雅瑶
刘训臣
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机构
上海交通大学机械与动力工程学院
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出处
《实验流体力学》
CSCD
北大核心
2023年第6期1-14,共14页
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基金
国家自然科学基金项目(52076137,91941301)
上海市自然科学基金项目(21ZR1431300)。
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文摘
在横向射流流场中,各种涡结构运动对射流轨迹变化和标量混合有着决定性影响,但目前仍然缺乏输运过程中剪切层涡高频动态特性的相关研究。本文基于40 kHz高频粒子图像测速(Particle Image Velocimetry,PIV)技术和20 kHz丙酮平面激光诱导荧光(Acetone Planar Laser Induced Fluorescence,Acetone PLIF)技术研究了不同直径喷嘴、不同速度比下的横向射流高频动态流场特征和标量场浓度分布规律,以及湍流细微结构的形成和破碎过程。速度场和标量场的实验测量表明增大速度比对回流区的生长起促进作用;通过拟合得到了射流轨迹、速度分布及剪切层涡运动轨迹方程,射流速度沿轨迹呈指数下降,剪切层涡强度与涡运动频率也呈下降趋势,且迎风侧剪切层涡运动频率略低于背风侧;随着射流速度增大,剪切层涡运动频率逐渐增大,斯特劳哈尔数降低。
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关键词
横向射流
PIV
丙酮PLIF
剪切层涡
流场特征
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Keywords
jet in crossflow
PIV
Acetone PLIF
shear layer vortex
flow field characteristic
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分类号
V211.71
[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
O358
[理学—流体力学]
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