三维有限结冰机翼近失速分离流的增强预测
流体动力学
2022-10-19 v1
摘要
三维机翼上的结冰会导致近失速时严重的流动分离。标准的改进延迟脱体涡模拟(IDDES)由于无法准确分辨 Kelvin-Helmholtz 不稳定性,不能正确预测分离再附流。本研究采用一种适应剪切层的亚格子长度尺度,以增强 IDDES 对带前缘角状冰的有限 NACA(国家航空咨询委员会)0012 机翼绕流的预测。发现应用新长度尺度有助于更准确地预测分离剪切层(SSL)。由于翼尖涡流的下降流效应或端壁流的影响,当向机翼任一端移动时再附发生得更早。因此,计算得到的表面压力分布与实验测量吻合良好。相比之下,标准 IDDES 严重拉长了表面压力平台区。对于瞬时流,新长度尺度因在初始 SSL 中取值较小,有助于正确分辨涡结构的卷起及随后的配对。基于涡量厚度,初始 SSL 中涡运动的 Strouhal 数约为 0.2;基于分离泡长度,再附区附近约为 0.1。由于翼尖涡的下降流效应,两种频率在向翼尖移动时均增大。作为比较,标准 IDDES 过高的涡黏性水平严重延迟了展向结构的卷起并产生“过度相干”结构。
引用
@article{arxiv.2204.07811,
title = {Enhanced Prediction of Three-dimensional Finite Iced Wing Separated Flow Near Stall},
author = {Maochao Xiao and Yufei Zhang and Feng Zhou},
journal= {arXiv preprint arXiv:2204.07811},
year = {2022}
}