标题（居中二号黑体）-沈阳航空航天大学.DOC

文章编号：2095-1428（2013）01-0001-04（6号黑体） 上游粗糙元对叶片根部马蹄涡的影响（2号宋体） 王建明，祝魁，王虎彬，郑耀辉 （5号楷体） （，，摘要： 关键词：中图分类号：查阅《中国图书馆分类法》）/view.do?id=516 ） 文献标识码：A Effect of roughness elements on the blade-body juncture horseshoe vortex（4号Times New Roman） WANG Jian-ming，ZHU KuiTimes New Roman） (Faculty of Aerospace Engineering, Shenyang Aerospace University, Shenyang 110136) （小5号Times New Roman） Abstract（5号Times New Roman）：In order to horseshoe vortex, the roughness elements was placed upstream of the blade on the flat plate. The proposed method is a kind of passive control method. With the help of computational fluid dynamics software Fluent, this paper carries out a study on effects of roughness elements’ heights and positions on the turbulent junction flow. The results show that any roughness elements can weaken the horseshoe vortex. The case is proposed with d/T=1, h/T=1/20 (d is distance between roughness elements and the leading edge of the blade, T is maximum thickness of the blade, h is height of the elements), which colligates spatial scale of elements’ wake, horseshoe vortex’s streamwise scale and primary horseshoe vortex’s vorticity. Otherwise, the increasing heights of the roughness elements are beneficial to weaken the main horseshoe vortex, but the vortex legs will be away from the blade. （5号Times New Roman） Key words（5号Times New Roman）：horseshoe vortex; junction flow; ; flow control（5号Times New Roman） （正文5号宋体）角区结构广泛存在于航空飞行器及动力装置中；如飞机上机翼与机体的连接处、发动机压气机或涡轮中的叶片根部等都是典型的角区结构。由于粘性作用与逆压梯度的存在，角区中边界层产生三维分离流动，流场中会出现具有复杂的演化机理涡结构[4]。一般马蹄涡会不利影响引起流动噪音、结构振动失稳和增加热损失等，–平板或叶片–平板所组成。利用上游平板的空腔结构[]、减小头部的钝度[]、在圆柱前附加小圆棒[7]或倾斜棒[8-9]减压差阻力减弱马蹄涡文管引射[10]、叶形后掠[11]、叶片前增加类似三角翼的结构[12]或整流片[13]等方法亦能够达到消弱叶片根部马蹄涡–平板结构作为研究载体。 1 计算模型（一级标题4号宋体） 图1所示为叶片-平板结构，相应的计算域尺寸与网格见图2。来流速度Uref方向沿X轴从左至右，在X轴两侧对称地布置Rood翼型叶片，翼型前缘顶点位于坐标原点处，叶片高为0.2m，弦长为0.255m，厚度T=0.06m。在叶片上游距离前缘位置d处放置两排由高为h、边长为0.02m的小方块所组成的粗糙元；两排粗糙元之间相互错开且间距为0.02m（图1b）。本文通过改变粗糙元的位置d和高度h两个参数来实现不同的控制工况，其中d分别取/T=2/3、/T=1、d/T=4/3，h分别取h/T=1/30、h/T=1/20、h/T=1/15