低攻角与失速攻角下气动流动的曲面变形研究

在当前工作中，我们在数值上研究了行波曲面变形驱动对Re = 1,000时NACA0012吸力面的影响。尽管这种驱动策略已在较高雷诺数下针对翼型和矩形平板进行过研究，但其在低雷诺数下的影响尚未被探究。驱动的运运动学由波数和波速定义，二者均在较宽范围内变化，以包含显著改变升力动力学以及不显著改变的参数。我们首先研究了在攻角$\alpha$=5{\deg}（未驱动流为定常流）下驱动的影响。发现升力动力学与曲面变形运动学一致，并且变形在流场中引入了一个低压极小值，该极小值以与变形参数无关的速度平流输运。当变形运动学与此本征流动速度一致时，升力收益最大。然后我们研究了在$\alpha$=15{\deg}存在非定常、分离基准流（具有本征涡脱落过程）时变形的作用。在此较高攻角下，我们基于变形与底层脱落频率之间的关系确定了三种不同的行为状态。其中，对平均升力最有益的是锁频状态，其中涡脱落动力学与变形运动学一致。我们还确定了其他状态：变形可能与涡脱落动力学失相（此处称为相互作用状态），以及变形未改变未驱动动力学（此处称为叠加状态）。在较高攻角下，导致升力收益/损失的参数通过变形对前缘和后缘涡的影响加以解释。