表面开孔对机翼气动性能影响规律研究

简介

为在大攻角下提升机翼结构的气动性能,提出一种在机翼结构表面开孔,建立廊道连通上、下翼面的方法,可促使飞机从失速状态中改出。采用Realizable k-ε湍流模型和SIMPLE算法,在fluent软件上数值模拟了不同攻角下,机翼表面开孔的大小及角度对机翼气动性能的影响,并讨论了开孔机翼表面绕流的规律。结果显示,对比基于NACA0018翼型的标准机翼,在小攻角条件下,表面开孔机翼的升力系数略低;但当攻角增至16°时,标准机翼开始出现明显的失速特征,而此时开孔机翼的升力系数高于标准机翼,可在大攻角下维持良好的气动性能。以圆形开孔为基础,研究了不同开孔尺寸对机翼气动性能的影响,数据表明,当开孔尺寸较小时,在大攻角下机翼的升力系数随开孔尺寸的增大而增大,当到达临界值即开孔尺寸为006m时,气动性能最佳,继续增大开孔尺寸,机翼的升力系数反而减小。另外,顺时针倾斜方向的开孔方式,其气动性能要优于垂直于弦线方向的开孔方式。