多喷口环量控制翼型流动的研究.PDFVIP

空气动力学学报990403 空气动力学学报 ACTA AERODYNAMICA SINICA KONGQIDONGLIXUE XUEBAO 1999年 第17卷第4期 Vol 17 No.4 1999 多喷口环量控制翼型流动的研究 王春雨　孙　茂 　　摘要　提出了多喷口环量控制翼型的想法，并进行了数值研究。结果表明，多喷 口环量控制方法可以在中、小C 吹气时提高翼型的升力和减小能耗，并能改善环量控 μ 制翼型在较高来流马赫数下的气动性能，避免“压缩性失速”。 　　关键词　环量控制；多喷口；高升力；高气动效能；N-S方程模拟 Aerodynamic Properties of Circulation Control[1 〗Airfoil with Multi-Slot Blowing Wang Chunyu　Sun Mao ( Beijing Univarsity of Aeronautics and Astronautics, Beijing　 100083) 　　Abstract　The idea of circulation control with multi-slot blowing was considered. Numerical simulation shows that, at small and medium C , multi-slot circulation control μ can increase the lift of the airfoil and reduce the amount of the energy expense, and that it can improve the aerodynamic performance of CCA at higher Mach numbers by avoiding the “compressibility stall ”. 　　Key words　circulation control; multi-slot; high lift; high aerodynamic efficiency; N-S equations of numerical simulation 0　引言 　　环量控制翼型是一种高升力翼型。其产生高升力的机理是通过设在翼型上的喷口 吹气给边界层补充能量(如图1所示)，推动边界层分离点后移，同时吹气气流对外流产 ［1,2］ 生“裹携”作用，使绕翼型的流动产生很大的环量，从而获得高升力 。该种翼型 以其能够产生高升力的优越性而得到了广泛的关注，人们已经较为全面地了解了其流 ［2］ 动结构及其产生高升力的机理。刘晶昌等 在这方面的研究结果表明：在小吹气动 量系数的吹气作用下，吹气气流为边界层补充了能量，从而推迟了分离，使分离点的 位置向后移，绕整个翼型的环量增加；当吹气动量系数较大时，喷口吹气的气流速度 空气动力学学报990403 较大，壁面射流除了推迟边界层分离外，还能对外流产生很强的“裹携”作用从而产 生很高的升力。但吹气所消耗的能量与吹气速度的立方成正比，因而，随着吹气速度 的增加，提高升力的代价——所耗能量也急剧增加，这是普通环量控制翼型的一个不 足之处。此外，在来流马赫数M ∞较大时，喷口附近流动的M数已较大。要想产生更高 的喷口气流速度（或足够大的吹气动量系数C μ）来控制流动，只有靠提高空腔内的总 压。但当总压与喷口外的反压之比达到一定