扫角度对三维旋流动力学的影响作用

扫角度和减小频率对迸发式湍流动力学中前缘旋涡（LEV）结构的影响尚未得到完全理解。随着对生物仿生微型空中车辆（MAVs）设计日益关注，理解此类情境下 LEV 动力学至关重要。本研究通过高保真改进延迟脱落涡流动力学（IDDES）探讨了三种不同扫角度（$\Lambda = 0^\circ$、$30^\circ$ 和 $60^\circ$）对 LEV 动力学的影响，以分析潜在的流动力学。研究了两种减小频率（$k = 0.05$ 和 $0.4$）的迸发坡道运动，以探讨 LEV 特性的非稳定运动效应。应用前缘抽吸参数（LESP）概念来确定 LEV 的启动，结果与扫翼几何图的流场可视化结果得到验证。采用力量分区方法（FPM）来探讨由 LEV 产生的跨向升力分布。高减小频率情境下升力系数的不同峰值是由于迸发加速度引起的，这导致 LEV 更快地从前缘脱离并更快地对流，显著影响机翼产生的升力。随着减小频率的增加，LEV 破碎机制从涡旋破碎转变为 LEV 腿诱导的不稳定。这些结果为理解 $Re = 20,000$ 下扫翼周围复杂旋涡结构提供了洞见，并阐明了扫角度和减小频率对这些流动特征的升力贡献的影响。