高前进比下旋翼反转流的物理机理
流体动力学
2019-04-24 v2
摘要
当旋翼叶片在高前进比侧飞中遭遇反转流时，会在尖锐叶片边缘的背风面形成强涡结构。这对叶片空气动力学产生意外影响。由旋翼旋转引起的差分来流速度梯度，产生一个从桨毂延伸出的反转流包络。在几何后缘处观测到尖锐边缘涡（SEV），其在叶片进入后退侧后不久形成。随着叶片后撤，SEV 沿径向向内增长其尺寸与强度。SEV 随旋翼叶片对流并演化直至耗散。在本文中，于方位角 240 度处观测到相干涡。涡的尺寸与强度随叶片后撤而增加，在 270 度前停止增长。反转流包络在高前进比下随涡强度增加而扩大。涡的刚体旋转核心在低前进比下拉伸，并在耗散阶段显现出破裂涡的迹象。SEV 与叶片的邻近导致表面静压大幅偏移，进而在退行叶片上产生显著的负升力。该附着的相干尖锐边缘涡展现出与三角翼前缘涡相似的形状特征。
引用
@article{arxiv.1805.00136,
title = {Physics of Reverse Flow on Rotors at High Advance Ratios},
author = {Nandeesh Hiremath and Dhwanil Shukla and Narayanan Komerath},
journal= {arXiv preprint arXiv:1805.00136},
year = {2019}
}
备注
This draft is a private copy