离子翼面不连续冰效应的数值研究
流体动力学
2026-04-14 v1
摘要
本研究利用增强型滞后脱离-湍流动力学 (LES) 方法，探讨了具有人工模拟的离子翼面不连续冰的气动性能和流动结构。对比了干净、连续冰和不连续冰三种配置。结果表明，不连续冰会导致升力的更严重降低。尽管连续冰形成较大的分离气泡有助于维持升力，但不连续冰通过间隙喷嘴破坏了前缘涡旋的形成，导致升力损失更大但阻力惩罚更小。与连续冰情况不同，离子翼面不连续冰不出现突然的失速导致的升力骤降。离子翼面不连续冰的流动可由两大典型模式描述：分离剪流层和卡姆涡旋脱落。然而，由于间隙喷嘴的干扰，分离剪流层变得不规则。识别出三种特征机械度基准 Strouhal 数 (St)-11.3、22.6、33.9。最低值 (St=11.3) 对应于涡对的脱落；当按冰宽归一化时，St=0.58，高于典型圆柱唇流的 St 值。此外，升力和阻力波动主要在 St=22.6 处发生，这是脱落频率的两倍，主要由间隙喷嘴引起——这种现象在连续冰情况下并不存在。
引用
@article{arxiv.2510.22470,
title = {Numerical Investigation of Discontinuous Ice Effects on Swept Wings},
author = {Jiawei Chen and Maochao Xiao and Ziyu Zhou and Yufei Zhang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.22470},
year = {2026}
}