翼型几何形状对极端涡旋阵风遭遇的影响
流体动力学
2025-10-20 v1
摘要
历史上，对阵风遭遇的研究仅限于薄翼型。在这项工作中，我们研究了一族翼型在基于弦长的雷诺数Re_c=100下的涡旋阵风遭遇，其中包括阵风比、初始阵风位置、阵风半径、攻角、翼型厚度和翼型弯度的变化。我们检查了多种翼型-阵风相互作用中流场、升力元素分布和气动响应的差异。我们观察到，随着阵风比和阵风尺寸的增加，流场和气动响应相对于基线流出现较大偏差。涡旋阵风的初始位置影响前缘附近观测到的速度梯度大小，从而有效增强或减弱升力响应的幅度。此外，升力波动随攻角增加而增大，直到在约处趋于平缓，这让人联想到非定常失速状态。此外，我们报告了较厚翼型的阵风诱导升力波动幅度减小，我们将其归因于前缘涡量产生水平的降低。对参数空间敏感子集的探索揭示了相关趋势，揭示了以往研究中关注有限的区域，特别关注翼型几何形状的影响。
引用
@article{arxiv.2510.15154,
title = {On the effect of airfoil geometry on extreme vortex-gust encounters},
author = {Barbara Lopez-Doriga and Anya R. M. Jones and Kunihiko Taira},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.15154},
year = {2025}
}