● 摘要
激波控制鼓包技术在近些年的发展十分迅速,它在减小波阻的同时又基本不影响粘性阻力,同时可以抑制激波诱导分离引起的激波振荡,是一种高效易行的增升减阻方法。本文的主要内容是研究改进超临界翼型气动性能的鼓包设计原则,并且采用计算流体力学数值模拟技术(CFD),利用一些CFD软件,对基本翼型与加鼓包后翼型的气动特性进行系统的计算和研究,同时重点分析了最高点位置XB、鼓包高度HB、鼓包压缩角α和鼓包扩张角β这四个参数对翼型气动性能的影响规律。
本文主要是结合大型飞机超临界机翼的设计原则和实践所开展的工作,工作主要包括以下几个方面:
1. 方法验证工作
本文以AGARD公布的跨声速实验数据为依据,针对翼型绕流流场的特点,选择Gridgen软件作为生成计算网格的工具,解算器选用的是CFL3D软件,最后利用Tecplot软件进行结果处理。通过采用全湍流模型计算出来的翼型表面升力系数和阻力系数计算结果,将CFL3D计算结果与风洞实验数据进行分析比较,对网格精度和计算方法进行验证。验证表明,网格精度可靠,所采用的计算方法可行。
2. 研究分析工作
本文以RAE2822翼型为基本外形,先后利用Matlab、Gridgen、CFL3D、Tecplot等软件研究了鼓包外形以及位置的参数对翼型激波形态的影响,并且分析了几种不同高度、安装位置、长度以及最高点相对位置的鼓包实现减阻的工作原理。结果表明,选择适当的鼓包最高点位置、鼓包高度、鼓包压缩角和鼓包扩张角参数,可以起到较好减阻效果。