超臨界翼型跨聲速繞流的雷諾數(shù)效應(yīng)數(shù)值研究.pdf

1、雷諾數(shù)是流體力學(xué)中一個(gè)重要的無量綱參數(shù)，表征了慣性力與粘性力的比值，在流動(dòng)轉(zhuǎn)捩、分離、激波/邊界層干擾等重要流動(dòng)現(xiàn)象中有著重要的影響。為了實(shí)現(xiàn)大型飛機(jī)跨聲速巡航的高效率，與其關(guān)鍵氣動(dòng)性能密切相關(guān)的主要流動(dòng)問題幾乎涵蓋了上述重要流動(dòng)現(xiàn)象，因此雷諾數(shù)是大型飛機(jī)地面試驗(yàn)中一個(gè)重要的模擬參數(shù)，其重要性僅次于馬赫數(shù)的模擬。由于我國現(xiàn)階段缺少與大型飛機(jī)研制配套的高雷諾數(shù)地面模擬設(shè)備，因此雷諾數(shù)效應(yīng)的評(píng)估與預(yù)測是目前我國大型飛機(jī)研制急需解決的關(guān)鍵氣動(dòng)

2、問題之一。為分析雷諾數(shù)對(duì)大型飛機(jī)常用的超臨界翼型的關(guān)鍵氣動(dòng)特性的影響，本文對(duì)超臨界翼型跨聲速繞流下帶穩(wěn)態(tài)激波和運(yùn)動(dòng)激波的雷諾數(shù)效應(yīng)進(jìn)行了數(shù)值研究，主要工作和研究成果如下：
　　 (1)采用雷諾平均方法(RANS)研究了雷諾數(shù)對(duì)RAE—2822超臨界翼型帶穩(wěn)態(tài)激波情況下關(guān)鍵氣動(dòng)力數(shù)據(jù)的影響特性。通過對(duì)計(jì)算數(shù)據(jù)的擬合分析發(fā)現(xiàn)，超臨界翼型縱向氣動(dòng)力系數(shù)與雷諾數(shù)的對(duì)數(shù)值基本呈線性關(guān)系。在風(fēng)洞試驗(yàn)中，可以利用這種規(guī)律，使用機(jī)翼前緣固定轉(zhuǎn)捩

3、的方法開展大型飛機(jī)雷諾數(shù)效應(yīng)的研究，以保證雷諾數(shù)修正的準(zhǔn)確可靠性，該結(jié)論在某翼身組合體模型變雷諾數(shù)風(fēng)洞試驗(yàn)中得到了較好的應(yīng)用。
　　 (2)采用脫體渦模擬方法(DES)研究了雷諾數(shù)對(duì)SC—0712超臨界翼型激波振蕩現(xiàn)象以及相應(yīng)的縮減頻率、激波平均位置和翼型脈動(dòng)壓力系數(shù)等非定常氣動(dòng)特性的影響特性。研究表明，雷諾數(shù)對(duì)激波振蕩運(yùn)動(dòng)的影響程度主要取決于初始時(shí)刻激波位置和激波強(qiáng)度，初始時(shí)刻的激波強(qiáng)度越強(qiáng)，由此而產(chǎn)生的流動(dòng)分離則越嚴(yán)重，渦結(jié)