● 摘要
大迎角前体非对称背涡绕流是影响现代战斗机大迎角机动性能的一种重要流动现象。本文采用风洞实验的研究手段,对大迎角前体非对称涡流动的组合扰动主动控制技术进行了研究。讨论了组合扰动主动控制技术的周向可控区域、不同参数下的控制特性以及组合扰动主动控制下背涡流场结构的演化规律,得到以下结论:通过在模型头尖部设置颗粒扰动能得到确定的背涡流动,颗粒扰动无论是在迎风侧还是背风侧,只要在低位涡的背风侧吹气,组合扰动主动控制技术都可以实现对前体非对称涡的有效控制。扰动参数和流场参数都对组合扰动主动控制特性有影响。颗粒周向位置在45时控制灵敏度最低;颗粒轴向位置靠前时控制灵敏度低、侧向力为零时对应的吹气动量系数大,颗粒轴向位置不影响控制容量;迎角范围在20~60,组合扰动主动控制技术都可以实现对侧向力的有效控制,随着迎角的增大控制容量和控制灵敏度都逐渐增大,当迎角50时达到极值,迎角继续增大控制容量和控制灵敏度则都减小;随着迎角的增大,侧向力为零时对应的吹气动量系数逐渐增大;过临界雷诺数比亚临界雷诺数控制容量小。采用PIV的实验技术得到了组合扰动主动控制下,背涡流场结构的演化规律:在低位涡的背风侧吹气,随着吹气量的增加,低位涡逐渐抬升,最终成为高位涡,截面侧向力系数实现了反向,在这一过程中微吹气不影响涡量的变化只起扰动的作用。
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