迎角对翼型边界层影响的实验研究

作     者：郝东震 姜楠 唐湛棋 马兴宇 HAO Dongzhen;JIANG Nan;TANG Zhanqi;MA Xingyu

作者机构：天津大学机械工程学院天津300354 天津市现代工程力学重点实验室天津300354 

出 版 物：《实验流体力学》 (Journal of Experiments in Fluid Mechanics)

年 卷 期：2023年第37卷第2期

页      面：16-24页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080103[工学-流体力学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金项目(11732010,11972251,11872272,11902218) 中德科学基金国际交流合作项目(GZ1575) 气动噪声控制重点实验室开放课题(ANCL20200105)。 

主　　题：翼型 边界层 PIV 转捩 流动结构 本征正交分解 

摘      要：为深入了解迎角对翼型边界层的影响,开展了SD7003翼型的TR–PIV实验研究。对比了迎角为4°、6°、8°工况下翼型吸力面的平均速度、雷诺切应力等统计量的分布,并对实验数据进行了本征正交分解(POD)模态分析,详细分析了不同工况下各阶模态中的流动结构及其频谱特征。研究发现,随着迎角增大,分离泡位置向翼型前缘移动,分离泡厚度增大;分离泡内部和再附点附近存在较强的剪切运动;再附点附近有交替出现的正、反方向涡结构,而后涡结构随边界层发展不断变化;POD分解的各阶模态的能量大小与其所包含结构的尺度和模态频率有关;随着迎角增大,流场中流动结构尺度增大,流场能量的频域分布由高频向低频移动。