某层流机翼验证机跨声速层流特性敏感性分析

作     者：牛笑天 李杰 周智鹏 杨钊 昌陌尘 NIU Xiaotian;LI Jie;ZHOU Zhipeng;YANG Zhao;CHANG Mochen

作者机构：西北工业大学航空学院西安710072 

出 版 物：《航空学报》 (Acta Aeronautica et Astronautica Sinica)

年 卷 期：2022年第43卷第11期

页      面：258-275页

核心收录：

学科分类：080103[工学-流体力学] 08[工学] 080104[工学-工程力学] 082501[工学-飞行器设计] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(11972304) 

主　　题：自然层流 层流机翼 跨声速层流特性 层流特性敏感性 γ-Reθ转捩模型 

摘      要：采用雷诺平均Navier-Stokes (RANS)方法结合基于当地变量的γ-Reθ转捩预测模型,针对某特殊布局形式的层流机翼验证机开展跨声速层流特性和参数敏感性分析。通过DLR F-5三维机翼构型对基于RANS的转捩预测方法进行算例验证分析,同时将某层流验证机中央翼段层流转捩预测结果与试验进行对比,证明了采用的计算方法完全适用于所研究问题。研究重点关注全机巡航状态附近的气动特性和中央验证段在不同飞行状态下的表面转捩位置及层流区长度。通过计算,进一步分析了层流流动对全机升阻及力矩特性的影响。结果表明:马赫数、雷诺数、来流湍流度、迎角等均会对中央验证段表面转捩位置产生明显的影响,影响规律差异较大。马赫数的增加会引起压力分布的较大变化,使转捩位置前后波动;雷诺数按同样幅度递增会使翼面转捩位置有规律地提前;来流湍流度和迎角的增加会导致转捩提前,层流区长度明显缩小。