扇翼氣動(dòng)特性試驗(yàn)研究

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1、第49卷第3期2017年6月DOI:10.16356/j.1005—2615.2017.03.014空航天大學(xué)學(xué)報(bào)UniversityofAeronautics8LAstronautics扇翼氣動(dòng)特性試驗(yàn)研究杜思亮1’2唐榮培2唐正飛(1.淮陰工學(xué)院機(jī)械與材料工程學(xué)院,淮安,223003;2.南京航空航天大學(xué)直升機(jī)旋翼動(dòng)力學(xué)國(guó)家級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,南京,210016)Vol'49NO.3Jun.2017摘要:通過(guò)對(duì)扇翼飛行器采用風(fēng)洞試驗(yàn)的方法,研究橫流風(fēng)扇在不同風(fēng)扇轉(zhuǎn)速、來(lái)流速度、迎角、前緣開(kāi)口角和葉片安裝角下的升力、阻力和需用功率,得到相關(guān)的試驗(yàn)數(shù)據(jù),并進(jìn)行了處理

2、分析。結(jié)果表明:風(fēng)扇轉(zhuǎn)速是影響扇翼升推力的主要因素,不同迎角和來(lái)流速度下扇翼的氣動(dòng)特性也不相同,前緣開(kāi)口角和葉片安裝角對(duì)扇翼的氣動(dòng)特性影響也比較大。本試驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證了扇翼的工作原理以及獲得控制扇翼飛行器升推力的方法,為大尺寸扇翼無(wú)人機(jī)的設(shè)計(jì)制作提供技術(shù)支撐。關(guān)鍵詞:扇翼;氣動(dòng)特性;試驗(yàn)研究;橫流風(fēng)扇;風(fēng)洞試驗(yàn)中圖分類號(hào):V211.52文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號(hào):1005—2615(2017)03—0403—08ExperimentalStudyonAerodynamicCharacteristicsofFanwingDUSiliang1~,TANGRongpei2

3、,TANGZhengfei2(1.FacultyofMechanical&MaterialEngineering,HuaiyinInstituteofTechnology,Huaian,223003,China;2.NationalKeyLaboratoryofScienceandTechnologyonRotorcraftAeromechanics,NanjingUniversityofAeronautics&Astronautics,Nanjing,210016,China)Abstract:Thewindtunneltestmethodisadopted

4、forthefanwingaircrafttostudythelift,dragandre—quiredpowerofthecrossflowfanindifferentfanspeed,velocity,angleofattack,frontopeningangleandbladeinstallationangle.Theresultsshowthatthespeedofthefanisthemainfactoraffectingtheriseoffanwingforce,thefanwingaerodynamiccharacteristicsindiffe

5、rentattackangleandflowratearenotthesame,andtheeffectsoffrontopeningangleandbladeangleoffanwingontheaerodynamicchar—acteristicsarerelativelylarge.Thefanwingworkingprincipleandthemethodforobtainingliftthrustoffanwingareverifiedbythewindtunnelexperimentaldata.Itprovidestechnicalsupport

6、forthedesignandfabricationofunmannedaerialvehicleswithlargesizefanwing.Keywords:fanwing;aerodynamiccharacteristics;experimentalstudy;crossflowfan,windtunnelex—periment扇翼飛行器[1](圖1)自誕生以來(lái),以其獨(dú)特的機(jī)翼結(jié)構(gòu)和氣動(dòng)原理吸引了國(guó)內(nèi)外研究人員的關(guān)注。與常規(guī)機(jī)翼相比,其在機(jī)翼前緣位置加裝了一個(gè)繞固定軸旋轉(zhuǎn)的橫流風(fēng)扇(圖2)。在旋轉(zhuǎn)橫流風(fēng)扇的作用下,機(jī)翼前緣弧形槽內(nèi)形成了一個(gè)穩(wěn)定的渦流,該渦

7、流能夠產(chǎn)生類似于鴨翼+三角翼氣動(dòng)布局大迎角時(shí)的渦致升力[z-s],同時(shí)由于前緣弧形槽低壓區(qū)的存在,使得整個(gè)機(jī)翼在來(lái)流方向的壓差力表現(xiàn)為推力。在一定的迎角范圍內(nèi),綜合其所有的阻力因素,最后該方向的力是與來(lái)流方向相反的,為此整個(gè)機(jī)翼在該方向的力為推力,從而使得扇翼飛行器的升推力都是由機(jī)翼提供,所以本文研基金項(xiàng)目:中央高?;究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金資助項(xiàng)目;江蘇高校優(yōu)勢(shì)學(xué)科建設(shè)工程資助項(xiàng)目。牧稿日期:2016—04—21;修訂日期:2016—09—30通信作者:唐正飛,男,副教授,E-mail:tang@nuaa.edu.cn。引用格式:杜思亮,唐榮培,唐正飛.扇翼飛行

8、器氣動(dòng)特性的風(fēng)洞試驗(yàn)研究[J3.南京航

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