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k-ω SST两方程湍流模型中参数影响的初步分析 被引量：89
1
作者 周宇 钱炜祺 +1 位作者 邓有奇 马明生 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第2期213-217,共5页
Menter的k-ωSST两方程湍流模型在流体力学计算中有良好表现。利用均匀试验设计方法对k-ωSST模型中八个参数在小攻角亚声速、跨声速和大攻角三种典型的翼型绕流流场计算中的影响规律进行了分析。分析结果表明在附着流中参数a1是对流场... Menter的k-ωSST两方程湍流模型在流体力学计算中有良好表现。利用均匀试验设计方法对k-ωSST模型中八个参数在小攻角亚声速、跨声速和大攻角三种典型的翼型绕流流场计算中的影响规律进行了分析。分析结果表明在附着流中参数a1是对流场的影响最大的参数;而在分离流中,参数a1对流场的影响与湍流产生与耗散等项的作用相当,模型中的四个参数:σω2、β2、β*和a1的取值都会对计算结果有较大的影响。 展开更多
关键词 k-ω SST两方程湍流模型 翼型 均匀试验设计
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直升机旋翼空气动力学的发展 被引量：61
2
作者 王适存 徐国华 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期203-211,共9页
本文分两大部分 ,即旋翼理论分析的发展 (认识旋翼 )及旋翼桨叶外形的发展 (改造旋翼 )。在第一部分中 ,阐述了旋翼滑流理论、叶素理论、涡流理论 (其中又包括固定尾迹的经典涡流理论、预定尾迹的半经验涡流理论、自由尾迹的现代涡流理... 本文分两大部分 ,即旋翼理论分析的发展 (认识旋翼 )及旋翼桨叶外形的发展 (改造旋翼 )。在第一部分中 ,阐述了旋翼滑流理论、叶素理论、涡流理论 (其中又包括固定尾迹的经典涡流理论、预定尾迹的半经验涡流理论、自由尾迹的现代涡流理论 )和旋翼 CFD方法。在第二部分中 ,讨论了旋翼桨叶的翼型、桨尖形状、扭转角分布等的变化历程。最后 ,作为总结 ,提出了旋翼理论分析和桨叶气动外形的四代发展阶段的划分。 展开更多
关键词 旋翼空气动力学 旋翼 涡流理论 翼型 直升飞机
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脉冲等离子体气动激励抑制翼型吸力面流动分离的实验 被引量：72
3
作者 李应红 梁华 +3 位作者 马清源 吴云 宋慧敏 武卫 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期1429-1435,共7页
为了提高等离子体气动激励控制附面层的能力,进行了脉冲等离子体气动激励抑制NACA 0015翼型失速分离的实验,研究了等离子体气动激励电压、位置、占空比和脉冲频率等对流动分离抑制效果的影响。在来流速度为72m/s时,等离子体气动激励可... 为了提高等离子体气动激励控制附面层的能力,进行了脉冲等离子体气动激励抑制NACA 0015翼型失速分离的实验,研究了等离子体气动激励电压、位置、占空比和脉冲频率等对流动分离抑制效果的影响。在来流速度为72m/s时,等离子体气动激励可以有效地抑制翼型吸力面的流动分离,翼型的升力增大约35%,翼型的临界失速迎角由18°增大到21°。实验结果表明:分离越严重,来流速度越大,有效抑制翼型失速分离的阈值电压越大;等离子体气动激励的最佳位置在流动分离起始点的前缘;调节占空比,可以在控制效果相当的情况下,降低等离子体气动激励所消耗的功率;当脉冲频率使斯特劳哈尔数等于1时,控制效果最佳。 展开更多
关键词 航空航天推进系统 等离子体气动激励 翼型 流动分离 流动控制
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风力机新系列翼型气动性能研究 被引量：32
4
作者 叶枝全 黄继雄 +1 位作者 陈严 曹人靖 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期211-216,共6页
风力机翼型气动性能是风力机气动设计和性能分析的重要基础。采用粘性和无粘性结合的分析计算方法 ,对风力机新系列翼型进行了气动性能研究 ,用低雷诺数翼型分析和设计软件XFOIL分析了FFA W3系列两种翼型在不同雷诺数和不同马赫数下的... 风力机翼型气动性能是风力机气动设计和性能分析的重要基础。采用粘性和无粘性结合的分析计算方法 ,对风力机新系列翼型进行了气动性能研究 ,用低雷诺数翼型分析和设计软件XFOIL分析了FFA W3系列两种翼型在不同雷诺数和不同马赫数下的气动性能 ,并与实验数据进行了比较 。 展开更多
关键词 风力机 翼型 气动性能 雷诺数 马赫数 风力发电 粘性 无粘性 FFA-W3系列翼型 航空翼型
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翼型积冰的数值模拟 被引量：49
5
作者 易贤 朱国林 +1 位作者 王开春 李树民 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2002年第4期428-433,共6页
本文采用计算流体力学的方法对NACA0012翼型前沿的Rimeice积冰进行了预测。在流场计算中,用有限体积(FV)法对二维定常不可压粘流的时均N-S方程进行离散求解;采用四阶龙戈-库塔(RK)法求解水滴运动方程;假定水滴在与翼型相碰撞的点处完全... 本文采用计算流体力学的方法对NACA0012翼型前沿的Rimeice积冰进行了预测。在流场计算中,用有限体积(FV)法对二维定常不可压粘流的时均N-S方程进行离散求解;采用四阶龙戈-库塔(RK)法求解水滴运动方程;假定水滴在与翼型相碰撞的点处完全凝结,并且冰沿着与当地翼型表面法向一致的方向增长,以此来预测积冰的形状。文中同时对迎角为4°时结冰翼型的气动特性进行了分析。 展开更多
关键词 数值模拟 N-S方程 飞机 积水现象 翼型 水滴轨迹
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适用于风力机的新翼型气动性能的实验研究 被引量：32
6
作者 叶枝全 黄继雄 +2 位作者 陈严 包能胜 霍福鹏 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期548-554,共7页
对适用于风力机的新翼型FFA W3 211和FFA W3 360进行了风洞实验研究,得到了两种翼型在不同雷诺数下的气动性能及其在大攻角下的失速特性。实验结果与采用低雷诺数翼型分析和设计软件XFOIL的计算结果进行了比较,其最大升力系数对应攻角... 对适用于风力机的新翼型FFA W3 211和FFA W3 360进行了风洞实验研究,得到了两种翼型在不同雷诺数下的气动性能及其在大攻角下的失速特性。实验结果与采用低雷诺数翼型分析和设计软件XFOIL的计算结果进行了比较,其最大升力系数对应攻角偏差小于1,在-10°～+18°范围内,升力系数的平均相对偏差为5 1%,两种结果的一致性很好。 展开更多
关键词 风力机 翼型 气动性能 风洞实验
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增加风力机叶片翼型后缘厚度对气动性能的影响 被引量：43
7
作者 刘雄 陈严 叶枝全 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期489-495,共7页
以FFA-W3翼型族为研究对象,对其系列翼型的后缘作了加厚处理。利用XFOIL软件对修改前后的翼型的气动性能进行了计算,利用Viterna-Corrigan失速后模型将气动性能数据的攻角扩展到了90°。对修改前后的翼型的气动性能数据的改变作了... 以FFA-W3翼型族为研究对象,对其系列翼型的后缘作了加厚处理。利用XFOIL软件对修改前后的翼型的气动性能进行了计算,利用Viterna-Corrigan失速后模型将气动性能数据的攻角扩展到了90°。对修改前后的翼型的气动性能数据的改变作了对比分析。利用原翼型和修改后翼型的气动性能数据对同一个风力机进行了气动性能计算,并对计算结果作了对比分析。结论认为,对翼型后缘进行适当加厚处理对气动性能影响不大,为满足工艺要求在叶片的生产中对翼型后缘作加厚处理是可行的。 展开更多
关键词 风力机 翼型 气动性能 FFA-W3 XFOIL
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模型昆虫翼作非定常运动时的气动力特性 被引量：36
8
作者 兰世隆 孙茂 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第2期173-182,共10页
基于Ｎａｖｉｅｒ－Ｓｔｏｋｅｓ方程的数值解，研究了一模型昆虫翼在小雷诺数（Ｒｅ＝１００）下作非定常运动时的气动力特性，这些运动包括：翼启动后的常速转动，快速加、减速转动，常速转动中快速上仰（模拟昆虫翼的上挥或下拍、翻... 基于Ｎａｖｉｅｒ－Ｓｔｏｋｅｓ方程的数值解，研究了一模型昆虫翼在小雷诺数（Ｒｅ＝１００）下作非定常运动时的气动力特性，这些运动包括：翼启动后的常速转动，快速加、减速转动，常速转动中快速上仰（模拟昆虫翼的上挥或下拍、翻转等运动）有如下结果：在小雷诺数下，模型昆虫翼以大攻角（α＝３５°）作常速转动运动时，由于失速涡不脱落，可产生较大的升为系数。其机理是：翼转动时，翼尖附近（该处线速度大）上翼面压强比翼根附近（该处线速度小）的小得多，因而存在展向压强梯度，同时存在着沿展向的离心力，此展向压强梯度和离心力导致的展向流动在失速涡的轴向方向，其可避免失速涡脱落。模型昆虫翼在快速加、减速转动和快速上仰运动中，虽然雷诺数小，但由于在短时间内产生了大涡量，也可产生十分大的气动力，例如在快速上仰运动中，升力系数可大于１０。 展开更多
关键词 低雷诺数 翼型 非定常运动 气动力特性 微型飞机 模型昆虫翼
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基于遗传算法的翼型气动优化设计 被引量：33
9
作者 王晓鹏 高正红 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第3期324-329,共6页
采用遗传算法进行跨声速翼型的反设计与阻力和升阻比的优化设计。翼型的反设计达到了设计要求 ,优化设计后的翼型其气动特性也有显著的改善 ,这表明了遗传算法应用于翼型气动优化设计的可行性。在优化设计的过程中 ,翼型由解析函数线形... 采用遗传算法进行跨声速翼型的反设计与阻力和升阻比的优化设计。翼型的反设计达到了设计要求 ,优化设计后的翼型其气动特性也有显著的改善 ,这表明了遗传算法应用于翼型气动优化设计的可行性。在优化设计的过程中 ,翼型由解析函数线形叠加法表示 ,目标函数和个体的适应值由二维欧拉方程的流场解来提供。 展开更多
关键词 翼型 遗传算法 气动优化设计 欧拉方程
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等离子体激励抑制翼型失速分离的实验研究 被引量：38
10
作者 李应红 吴云 +2 位作者 张朴 苏长兵 宋慧敏 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2008年第3期372-377,共6页
进行了低速、低雷诺数条件下等离子体激励抑制NACA0015翼型失速分离的实验研究,研究了等离子体激励电压、激励电极数目和激励位置对流动分离抑制效果的影响。在翼型吸力面敷设不对称电极布局的等离子体激励器。在来流速度为4.27m/s,雷... 进行了低速、低雷诺数条件下等离子体激励抑制NACA0015翼型失速分离的实验研究,研究了等离子体激励电压、激励电极数目和激励位置对流动分离抑制效果的影响。在翼型吸力面敷设不对称电极布局的等离子体激励器。在来流速度为4.27m/s,雷诺数为4.96×104的情况下,未施加等离子体激励时,从攻角为9°起翼型吸力面发生显著的前缘流动分离;施加等离子体激励后,流动分离在攻角小于26°的情况下均能很好地重附到翼型吸力面表面。实验表明,流动分离越严重,对等离子体激励的强度要求也越高,等离子体激励的电压和电极组数也必须相应增大;给定的流动分离状态下,等离子体激励的电压和电极组数存在一个阈值;等离子体激励的最佳位置在流动分离起始点的前缘;雷诺数增大后,流动分离更难抑制。 展开更多
关键词 航空 航天推进系统 等离子体激励 翼型 失速分离 流动控制
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基于深度学习的翼型气动系数预测 被引量：39
11
作者 陈海 钱炜祺 何磊 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2018年第2期294-299,共6页
提出了一种基于深度学习的翼型气动系数预测方法,有效克服了以往方法依赖翼型设计参数以及算法复杂度随预测精度的提高呈指数级增长等缺点。首先,介绍了卷积神经网络(CNN)的基本原理、网络机构以及训练方法,给出了训练样本数、批量大小... 提出了一种基于深度学习的翼型气动系数预测方法,有效克服了以往方法依赖翼型设计参数以及算法复杂度随预测精度的提高呈指数级增长等缺点。首先,介绍了卷积神经网络(CNN)的基本原理、网络机构以及训练方法,给出了训练样本数、批量大小、批次数量、迭代次数、循环次数的关系;其次,设计了针对翼型图像处理的CNN结构,随机选择6000个样本对该网络进行了训练;最后,对561个翼型的法向力系数进行了预测,并与部分参数法方法的预测结果进行了比较。仿真结果表明,提出的图形化预测方法具有很高的预测精度。 展开更多
关键词 深度学习 卷积神经网络 翼型 气动系数 预测 回归
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涡流发生器对风力机专用翼型气动特性的影响 被引量：36
12
作者 张磊 杨科 徐建中 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期749-752,共4页
为了深入研究风力机叶片的减阻方法及效果,本文探讨了涡流发生器对风力机专用翼型的气动性能的影响。研究对象为直叶片段,涡流发生器安装在叶片段20%弦长处,并采用CFD方法对光滑叶片段及安装涡流发生器后的叶片段分别进行了模拟,得到了... 为了深入研究风力机叶片的减阻方法及效果,本文探讨了涡流发生器对风力机专用翼型的气动性能的影响。研究对象为直叶片段,涡流发生器安装在叶片段20%弦长处,并采用CFD方法对光滑叶片段及安装涡流发生器后的叶片段分别进行了模拟,得到了翼型的气动特性曲线。对比14°攻角下的两种情况的流动特性,发现在大攻角的情况下,涡流发生器确实能够推迟流动分离,从而极大地减小翼型的阻力,并且增大了翼型的最大升力系数;其次,本文分析了涡流发生器对叶片段表面压力分布的影响,发现涡流发生器对下游方向的影响明显大于对上游区的影响,这一点与涡流发生器搅乱下游流场的作用是一致的;最后,本文分析了涡流发生器控制流动分离的机理。 展开更多
关键词 涡流发生器 钝尾缘 翼型 风力机
原文传递
高升阻比翼型的设计 被引量：25
13
作者 刘周 朱自强 +1 位作者 付鸿雁 吴宗成 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第4期410-415,共6页
使用解析形状函数法和参数化翼型表示方法,将求解绕翼型流场的N S方程解与优化方法相结合,可设计出新的高升阻比翼型。计算结果表明,设计的新翼型满足设计要求,且获得比原始翼型高得多的升阻比,翼型设计方法是实用的。参数化翼型表示法... 使用解析形状函数法和参数化翼型表示方法,将求解绕翼型流场的N S方程解与优化方法相结合,可设计出新的高升阻比翼型。计算结果表明,设计的新翼型满足设计要求,且获得比原始翼型高得多的升阻比,翼型设计方法是实用的。参数化翼型表示法比解析形状函数法对给定的初始翼型离散数据的准确度影响更小,更适合用于新翼型的设计。 展开更多
关键词 翼型 升阻比 N-S方程 设计要求 流场 参数化 表示法 准确度 设计方法 求解
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翼型的气动最优化设计方法和反设计方法 被引量：14
14
作者 阎超 谢磊 +1 位作者 李云晓 赵小虎 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 1999年第1期60-67,共8页
本文将数值优化方法同计算流体动力学（ＣＦＤ）相结合，形成两种跨声速翼型的气动设计方法，即：最优化方法和反设计方法。采用求解Ｅｕｌｅｒ方程的有限体积法计算流场，通过结合优化算法，从正反两个方向对跨声速翼型进行气动优化设... 本文将数值优化方法同计算流体动力学（ＣＦＤ）相结合，形成两种跨声速翼型的气动设计方法，即：最优化方法和反设计方法。采用求解Ｅｕｌｅｒ方程的有限体积法计算流场，通过结合优化算法，从正反两个方向对跨声速翼型进行气动优化设计。实例证明它们是翼型气动设计的有效方法，有较高的工程应用价值。 展开更多
关键词 翼型 气动设计 最优化方法 反设计方法
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风力机翼型气动噪声优化设计研究 被引量：34
15
作者 刘雄 罗文博 +2 位作者 陈严 叶枝全 周鹏展 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第14期134-139,共6页
为获得高升阻比、低噪声水平的风力机翼型,将气动噪声引入到风力机专用翼型的设计中。为评价翼型气动噪声水平,对翼型自身噪声进行讨论和研究,应用NASA基于大量试验而得到的翼型自身噪声模型进行建模。采用型函数扰动法对翼型廓线进行表... 为获得高升阻比、低噪声水平的风力机翼型,将气动噪声引入到风力机专用翼型的设计中。为评价翼型气动噪声水平,对翼型自身噪声进行讨论和研究,应用NASA基于大量试验而得到的翼型自身噪声模型进行建模。采用型函数扰动法对翼型廓线进行表示,以翼型自身噪声水平作为优化目标,将气动特性作为性能约束,建立翼型的优化设计模型。设计过程中,采用XFOIL获取翼型边界层参数,及对翼型的气动性能进行评价。将流场求解程序和直接优化方法相结合,采用复合形法进行搜索寻优,用Matlab编制优化程序。以NACA 4415作为原始翼型进行优化设计,得到一种具有高气动性能、低噪声水平的风力机专用翼型。 展开更多
关键词 翼型 噪声水平 气动性能 优化设计
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超声速和高超声速翼型非定常气动力的一种近似计算方法 被引量：29
16
作者 陈劲松 曹军 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 1990年第3期339-344,共6页
本文叙述当地流活塞理论,根据这一理论导得超声速和高超声速尖前缘翼型的压强系数和振动导数公式。数值结果与实验数据和其它理论的结果作了比较。实例表明在活塞理论失效的情况(M_∞δ_(max)>1)下,本方法仍能给出合理的数值结果。
关键词 翼型 非定常流 超声速流 气动力
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翼型大攻角低速分离流动的数值模拟 被引量：24
17
作者 袁新 江学忠 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第2期161-165,共5页
应用高收敛率、高精度和高分辨率的数值计算方法，通过求解非定常、可压缩雷诺平均的Ｎａｖｉｅｒ—Ｓｔｏｋｅｓ方程和ｑ-ω低雷诺数双方程湍流模型，数值预测了Ｓ８０９翼型在０－７０°攻角范围内大尺度分离与失速流场的流动与... 应用高收敛率、高精度和高分辨率的数值计算方法，通过求解非定常、可压缩雷诺平均的Ｎａｖｉｅｒ—Ｓｔｏｋｅｓ方程和ｑ-ω低雷诺数双方程湍流模型，数值预测了Ｓ８０９翼型在０－７０°攻角范围内大尺度分离与失速流场的流动与损失特性。 展开更多
关键词 翼型 分离流动 N-S方程 大攻角 湍流
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翼型和机翼的多目标优化设计研究 被引量：25
18
作者 朱自强 付鸿雁 +1 位作者 吁日新 刘杰 《中国科学（E辑）》 CSCD 北大核心 2003年第11期999-1006,共8页
为使已有的单目标优化方法推广用于多目标/多学科优化中去,构造一个合适的综合目标函数(确定性算法)或适应函数(遗传算法)是十分重要的.提出了一种适用于具有约束优化问题的目标函数组合法(OFCM),讨论了采用确定性算法和遗传算法进行高... 为使已有的单目标优化方法推广用于多目标/多学科优化中去,构造一个合适的综合目标函数(确定性算法)或适应函数(遗传算法)是十分重要的.提出了一种适用于具有约束优化问题的目标函数组合法(OFCM),讨论了采用确定性算法和遗传算法进行高性能翼型和机翼的双目标和双学科优化的问题.二维(翼型)和三维(机翼)算例表明本文的方法可用于优化不同流体条件下、不同类型的翼型和机翼. 展开更多
关键词 翼型 机翼 多目标优化 优化设计 遗传算法 飞行器
原文传递
风力机翼型气动特性数值模拟 被引量：30
19
作者 马林静 陈江 +1 位作者 杜刚 曹人靖 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期203-209,共7页
采用CFD软件Fluent对美国NREL两种风力机翼型S825和S827进行了二维数值模拟,研究了不同网格密度、不同湍流模型对风力机翼型气动特性的影响,并与试验结果进行了对比分析。通过对3种网格密度(4万、7万和10万网格节点)及3种湍流模型(S-A、... 采用CFD软件Fluent对美国NREL两种风力机翼型S825和S827进行了二维数值模拟,研究了不同网格密度、不同湍流模型对风力机翼型气动特性的影响,并与试验结果进行了对比分析。通过对3种网格密度(4万、7万和10万网格节点)及3种湍流模型(S-A、Standard k-ε和Standard k-ω模型)的数值模拟标定,得出由Fluent软件进行风力机翼型数值模拟时,采用约7万网格节点、近壁Y^+<10时达到网格无关,S-A湍流模型进行气动性能预测相对精度较高,为风力机翼型气动设计提供了快速有效地数值仿真性能检测手段,具有较高工程实用价值。 展开更多
关键词 风力机 翼型 气动性能 数值模拟
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翼型动态失速的数值研究 被引量：25
20
作者 钱炜祺 符松 蔡金狮 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2001年第4期427-433,共7页
用不可压缩流动的求解算法 ,结合WilcoxDC提出的k ω模式和k ωSST湍流模式 ,对翼型的动态失速进行了数值模拟。通过对典型的振荡翼型轻失速和深失速算例的计算结果分析可以看出 :(1)绕动态失速翼型的流场结构十分复杂 ,轻失速和深失速... 用不可压缩流动的求解算法 ,结合WilcoxDC提出的k ω模式和k ωSST湍流模式 ,对翼型的动态失速进行了数值模拟。通过对典型的振荡翼型轻失速和深失速算例的计算结果分析可以看出 :(1)绕动态失速翼型的流场结构十分复杂 ,轻失速和深失速在流动特性上有很大区别。计算结果显示 :轻失速主要是由于后缘分离引起 ,分离涡的影响范围主要是在后缘附近。而深失速则首先形成很大的前缘分离涡 ,该分离涡在翼型表面上运动 ,并诱发出二次分离涡 ,引起翼型升、阻力系数的显著变化。 (2 )对于动态失速的翼型绕流 ,k ωSST湍流模式是较为有效的 。 展开更多
关键词 翼型 动态失速 轻失速 深失速 k-ωSST湍流模式 数值模型
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