低雷诺数流动下谐波俯仰 NACA 0018 翼型

本研究探讨了在低雷诺数流动下进行谐波俯仰运动的对称 NACA 0018 翼型的气动性能，其特征为层流分离气泡及其对气动力的影响。分析包括频率为 1 Hz、2 Hz 和 13.3 Hz 的振荡，振幅为 $4{\deg}$ 和 $8{\deg}$，以及针对�升角至 $20{\deg}$ 的稳态仿真，以验证数值模型。结果表明，Transition SST 湍流模型在较高雷诺数下对气动力的预测效果更好，但在较低雷诺数下效果不佳，此时层流效应占主导。加入 13.3 Hz 频率（与 Darrieus 垂直轴风力发电机相关）后，模型在捕捉动态滞回线和减小振荡方面表现更佳，与 $k-\omega$ SST 模型形成鲜明对比。与 XFOIL 的比较进一步凸显了在准确模拟层流到湍流转换和动态流动现象方面的挑战。这些发现为理解厚翼型在低雷诺数条件下的气动行为提供了宝贵见解，并推动了对湍流建模的理解，尤其是在涉及垂直轴风力发电机的应用中。