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)是流體力學中一個重要的無量綱參數(shù)，表征了慣性力與粘性力的比值，在流動轉(zhuǎn)捩、分離、激波/邊界層干擾等重要流動現(xiàn)象中有著重要的影響。為了實現(xiàn)大型飛機跨聲速巡航的高效率，與其關(guān)鍵氣動性能密切相關(guān)的主要流動問題幾乎涵蓋了上述重要流動現(xiàn)象，因此雷諾數(shù)是大型飛機地面試驗中一個重要的模擬參數(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)的評估與預(yù)測是目前我國大型飛機研制急需解決的關(guān)鍵氣動

2、問題之一。為分析雷諾數(shù)對大型飛機常用的超臨界翼型的關(guān)鍵氣動特性的影響，本文對超臨界翼型跨聲速繞流下帶穩(wěn)態(tài)激波和運動激波的雷諾數(shù)效應(yīng)進行了數(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RAE—2822超臨界翼型帶穩(wěn)態(tài)激波情況下關(guān)鍵氣動力數(shù)據(jù)的影響特性。通過對計算數(shù)據(jù)的擬合分析發(fā)現(xiàn)，超臨界翼型縱向氣動力系數(shù)與雷諾數(shù)的對數(shù)值基本呈線性關(guān)系。在風洞試驗中，可以利用這種規(guī)律，使用機翼前緣固定轉(zhuǎn)捩

3、的方法開展大型飛機雷諾數(shù)效應(yīng)的研究，以保證雷諾數(shù)修正的準確可靠性，該結(jié)論在某翼身組合體模型變雷諾數(shù)風洞試驗中得到了較好的應(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壓力系數(shù)等非定常氣動特性的影響特性。研究表明，雷諾數(shù)對激波振蕩運動的影響程度主要取決于初始時刻激波位置和激波強度，初始時刻的激波強度越強，由此而產(chǎn)生的流動分離則越嚴重，渦結(jié)