机翼后掠对层流分离流的影响
流体动力学
2022-06-13 v1
摘要
我们利用直接数值模拟与预解分析揭示了后掠对高攻角下 NACA 0015 机翼尾迹动力学的影响。针对弦长雷诺数为 、马赫数为 的展向周期机翼，考虑了 到 的后掠角以及 到 的攻角，考察后掠对尾迹动力学的影响。机翼后掠影响了尾迹动力学，尤其在稳定性与展向脉动方面，并对三维尾迹的发展产生影响。我们观察到机翼后掠削弱了展向脉动。即便后掠角影响尾迹，在低攻角下，当以壁面法向与翼展法向独立流动分量考察时，力系数与压力系数可归并一致。高后掠与高入射角下的微小偏差归因于涡系尾迹结构所施加的二次气动载荷，这通过力元分析得以揭示。此外，我们进行了全局预解分析以揭示具有高空扰放大的斜模。预解分析还揭示了在高攻角下与三维尾迹涌现相关的剪切主导区中存在波源（wavemakers）。对于高后掠角流动，响应模态的最优对流速度被证明快于最优波源速度，暗示了扰动衰减的一种机制。本发现可作为理解更高雷诺数下分离流的基础性阶梯。
引用
@article{arxiv.2206.04718,
title = {Wing sweep effects on laminar separated flows},
author = {Jean Hélder Marques Ribeiro and Chi-An Yeh and Kai Zhang and Kunihiko Taira},
journal= {arXiv preprint arXiv:2206.04718},
year = {2022}
}