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《攻角拉起時前體非對稱渦誘導(dǎo)機翼搖滾運動》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、2015年11月第41卷第11期北京航空航天大學(xué)學(xué)報JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronauticsNovember2015V01.41No.11http:÷}bhxb.buaa.edu.cnjbuaa@buaa.edu.cnDOI:10.13700/j.bh.1001—5965.2014.0707攻角拉起時前體非對稱渦誘導(dǎo)機翼搖滾運動徐思文,鄧學(xué)鎣4,王延奎(北京航空航天大學(xué)航空科學(xué)與工程學(xué)院,北京100191)摘要:針對目前前體非對稱渦誘導(dǎo)機翼搖滾研究時攻角往往處于靜態(tài)而沒有考慮攻角動態(tài)拉起的問題,在
2、北航D4風(fēng)洞中采用細(xì)長旋成體與30。后掠翼的組合體模型,通過不同拉起速度下的機翼搖滾運動實驗,分析了攻角拉起速度對前體非對稱渦誘導(dǎo)機翼搖滾運動的影響及影響產(chǎn)生的原因;隨后通過在快速拉起搖滾運動過程中進(jìn)行模型表面壓力測量,研究了快速拉起機翼搖滾的流動機理.實驗結(jié)果表明,由于機翼搖滾運動的時間隨攻角拉起速度增加而減少,使得在3個不同的拉起速度分區(qū)內(nèi),搖滾運動呈現(xiàn)為不同的運動形態(tài),其中第3個快速拉起分區(qū)內(nèi)的搖滾運動為與攻角靜態(tài)時完全不同的類正弦搖滾運動形態(tài).與攻角靜態(tài)時機翼搖滾的流動機理不同,快速拉起時這種類正弦搖滾運動主要源于前體非對稱渦隨攻角的演化,前體非對稱渦隨滾
3、轉(zhuǎn)角的渦型切換不再重要.關(guān)鍵詞:攻角拉起;前體非對稱渦;機翼搖滾;類正弦運動;流動機理中圖分類號:V211.7文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1001—5965(2015)11-2078-07采用細(xì)長體機身的飛行器在大攻角下會產(chǎn)生前體非對稱渦,進(jìn)而誘導(dǎo)出非指令的搖滾運動¨。.現(xiàn)代戰(zhàn)機包括F-18HARVE2]和x-31"1均會產(chǎn)生前體非對稱渦誘導(dǎo)的搖滾運動,尤其是x-31"1隨攻角會呈現(xiàn)包括滾轉(zhuǎn)偏離、極限環(huán)振蕩和發(fā)散等多種運動形態(tài).Brandon和NguyenHl采用細(xì)長體和小后掠翼(A=26。)的組合體模型首次對前體非對稱渦誘導(dǎo)機翼搖滾進(jìn)行了實驗研究.隨后采用類似的模型
4、,Ericsson"?、馬寶峰"1和鄧學(xué)鎣等"1都對這類搖滾運動進(jìn)行了研究.研究發(fā)現(xiàn),快速建立的極限環(huán)振蕩是前體非對稱渦誘導(dǎo)搖滾的典型運動形態(tài),前體非對稱渦左右渦位隨滾轉(zhuǎn)角的切換被認(rèn)為是維持極限環(huán)機翼搖滾運動所必不可少的條件H屯?.另外,人工擾動的研究明顯促進(jìn)了對于前體非對稱渦誘導(dǎo)搖滾問題的研究:源于模型頭尖部幾何加工公差(自然擾動)的不確定性將使得細(xì)長體非對稱渦形態(tài)也具有不確定性¨m?,而在細(xì)長體頭尖部添加的人工擾動¨1’151的周向位置與前體非對稱渦渦型間具有確定的相關(guān)關(guān)系¨“”1,從而可以解決前體非對稱渦的不確定性問題.在此基礎(chǔ)上,馬寶峰H1和鄧學(xué)鎣等哺1發(fā)
5、現(xiàn)在細(xì)長體頭尖部添加微顆粒人工擾動將使得自然擾動下原本沒有確定性的自由搖滾運動變得具有確定性,并開展了人工擾動周向位置與前體非對稱渦誘導(dǎo)搖滾運動相關(guān)關(guān)系的研究.以上關(guān)于前體非對稱渦誘導(dǎo)搖滾問題的研究都是在靜態(tài)大攻角下展開的¨?,然而現(xiàn)代戰(zhàn)機通常是在攻角拉起機動中經(jīng)歷大攻角的.比如Su.27的“眼鏡蛇”機動¨副就要求在2s左右的時間內(nèi)將戰(zhàn)機從小攻角拉起到90。攻角;X-31“Herbst”機動¨引的第一步也是要求將戰(zhàn)機拉起到過失速的大攻角.因此,本文著重研究攻角拉起收稿日期:2014—11—17;錄用日期:2015-02-05;網(wǎng)絡(luò)出版時間:2015-04-0209
6、:09網(wǎng)絡(luò)出版地址:WWW.cnki.net/kcms/detail/11.2625.V.20150402.0909.002.html基金項目:國家自然科學(xué)基金(11172030);國家自然科學(xué)青年科學(xué)基金(11102012)作者簡介:徐思文(1987一),男,安徽六安人,博士研究生,mistl987@163.com+通訊作者:鄧學(xué)鎣(1941一),男,北京人,教授,dengxueying@vip.sina.com,研究方向為大攻角空氣動力學(xué).引用格式:徐思文,鄧學(xué)鎣,王延奎.攻角拉起時前體非對稱掰誘導(dǎo)機翼搖滾運動ⅡJ.北京航空航天大學(xué)學(xué)報,2015,4101):
7、2078—2084,XuSW,DengXY,WangyK.Wingrockmotioninducedbyforebodyasymmetricvorticesinpitch—upfJ].JournalofBeijingUniversi£yofAeronauticsandAstronautics,2015,41fl1):2078-2084(inChinese).第11期徐思文,等:攻角拉起時前體非對稱渦誘導(dǎo)機翼搖滾運動時前體非對稱渦誘導(dǎo)非指令搖滾運動及其機理.1實驗?zāi)P图霸O(shè)備實驗在北京航空航天大學(xué)流體所D4低速風(fēng)洞展開,風(fēng)洞來流湍流度為0.08%.開口實驗段尺寸為:2
8、.5m×1