非定常前缘流动分离的实验量化

我们在此提出一种实验方法，用于量化有限厚度翼型上的非定常前缘流动分离。该方法基于由前缘部分环量和驻点位置测量值计算的前缘吸力参数。我们在定常和非定常流动条件下，针对数值和实验数据验证了前缘吸力参数的计算。证明了前缘吸力参数定义的首阶近似对于 NACA0009 等薄翼型的应用具有足够精度，且无需驻点位置的先验知识。对于 NACA0015 等较厚翼型，需要包含驻点位置的高阶项才能可靠计算前缘吸力参数。基于无粘流理论计算前缘吸力参数时不假设后缘满足库塔条件，这使得我们能够计算分离流中的该参数值。我们在两种不同非定常流动条件下研究了前缘吸力参数与剪切层高度演化之间的关系：自由来流速度波动中的固定翼型，以及定常自由来流中俯仰运动的翼型。我们在此证明，基于前缘部分环量的前缘吸力参数瞬时值对于给定的流场有明确的定义，并可作为前缘非定常流动分离程度的直接定量度量。