翼型前缘微小平板的流动控制方法和数值模拟

doi:10.3969/j.issn.1007-2861.2014.01.015

上海大学学报(自然科学版) ›› 2015, Vol. 21 ›› Issue (03): 364-369.doi: 10.3969/j.issn.1007-2861.2014.01.015

翼型前缘微小平板的流动控制方法和数值模拟

董晓华¹, 孙晓晶²

1. 上海大学上海市应用数学和力学研究所, 上海200072; 2. 上海理工大学能源与动力工程学院, 上海200093

收稿日期:2013-12-23 出版日期:2015-06-22 发布日期:2015-06-22
通讯作者: 孙晓晶(1976—), 女, 副教授, 博士, 研究方向为新能源中风能及潮流能的应用.E-mail:xjsun@shu.edu.cn
作者简介:孙晓晶(1976—), 女, 副教授, 博士, 研究方向为新能源中风能及潮流能的应用.E-mail:xjsun@shu.edu.cn
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(50836006, 11202123)

Numerical study of flow separation control by setting small plate in front of leading edge of an airfoil

DONG Xiao-hua¹, SUN Xiao-jing²

1. Shanghai Institute of Applied Mathematics and Mechanics, Shanghai University, Sanghai 200072, China;
2. School of Energy and Power Engineering, University of Shanghai for Science and Technology, Shanghai 200093, China

Received:2013-12-23 Online:2015-06-22 Published:2015-06-22

摘要/Abstract

摘要： 提出了一种在翼型前缘前设置微小平板来抑制翼型上流动分离的新方法, 并通过自主研发的计算软件UCFD 对微小平板的流动控制进行了数值模拟. 首先研究了在攻角一定的情况下微小平板的长度、安装角、相对翼型的安装位置等对抑制翼型上流动分离效果的影响; 然后, 采用正交优化方法, 以翼型最大升阻比为优化目标, 得到了该小平板最佳的长度、安装角和安装位置等. 研究结果表明, 微小平板的设置对抑制叶片上的流动分离具有显著效果.

关键词: 流动分离, 流动控制, 气动性能, 数值模拟

Abstract: A flow control method using a small plate in front of the leading edge of a NACA0012 airfoil to achieve good aerodynamic performance is proposed. Effectiveness of the proposed method is numerically studied by using a self-developed CFD program called UCFD. At a certain angle of attack, including of parameters including length, initial installation angle and installation position of the plate on the control of flow separation over the airfoil are investigated. The optimal length, initial installation angle and installation position of the small plate are obtained with an orthogonal optimization method that aims at maximizing the lift-to-drag ratio. Numerical results suggest that this passive flow control method can efficiently suppress flow separation.

Key words: aerodynamic characteristics, flow control, flow separation, numerical simulation

中图分类号:

TK 89

董晓华1, 孙晓晶2. 翼型前缘微小平板的流动控制方法和数值模拟[J]. 上海大学学报(自然科学版), 2015, 21(03): 364-369.

DONG Xiao-Hua-1, SUN Xiao-Jing-2. Numerical study of flow separation control by setting small plate in front of leading edge of an airfoil[J]. Journal of Shanghai University（Natural Science Edition）, 2015, 21(03): 364-369.

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Numerical study of flow separation control by setting small plate in front of leading edge of an airfoil

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