基于束缚环量从涡发生器产生的涡强度估算模型的验证

本文测试并验证了一个假设，该假设通过结合涡发生器（VG）几何形状和来流边界层速度分布的知识，预测壁面约束流动中涡发生器诱导的涡强度。本文中，涡发生器上的束缚环量展向分布是通过对使用 CFD 计算的沿 VG 高度的压力进行积分计算得出的。然后假设所有这些束缚环量都脱落至尾流中以满足亥姆霍兹定理，随后卷起形成一个主翼尖涡。为了验证这一点，将根据束缚环量分布估算的拖曳环量与在涡发生器下游某处直接根据尾流速度确定的尾流中的环量进行了比较。在实际情况下，叶片上的压力分布是未知的，因此必须转而应用 VG 上展向力分布的其他估算方法，例如使用对应于每个壁面法向距离处 VG 几何形状的二维翼型数据。此类模型先前已被提出并用作辅助初步 VG 设计的工程工具，本文的目的不是改进此类工程模型，而是验证其假设，例如将升力线模型应用于展弦比非常低且置于壁面边界层中的 VG。本文中，VG 诱导流动的高雷诺数边界层测量被用于验证雷诺平均纳维-斯托克斯（RANS）建模的环量结果，并用于进一步说明和验证该假设。