● 摘要
本文通过对一系列不同后掠角和厚度的三角翼模型进行了风洞测力、油流显示实验以及水槽氢气泡流动显示实验,研究了后掠角、雷诺数和弹性对三角翼气动特性及滞回现象的影响,并通过流动显示实验对流动结构随机翼弹性、后掠角和迎角的变化规律进行了分析。模型的后掠角由25º变化到65º,间隔为5º,厚度分3mm和0.8mm两种,分别作为刚性和弹性模型。实验结果表明:随着模型后掠角的增加,弹性和刚性机翼的升力线斜率降低,而最大升力系数增加,失速迎角推迟。65º后掠机翼体现了最佳的升力特性,相对于35º后掠机翼,65º刚性机翼最大升力系数增加了58%,失速迎角推迟了14º,而弹性机翼最大升力系数增加了27.8%,失速迎角推迟了15º。在后掠角35º到50º范围内,弹性机翼的最大升力系数和滞回现象受雷诺数影响很大。随着雷诺数的增加,弹性机翼升力曲线经历了无增升,有增升有滞回,有增升无滞回,无增升无滞回四个阶段,实验得到40º后掠弹性机翼最大升力系数较无增升时提高了32.9%,失速迎角推迟了6º。在流动结构上,弹性机翼的失速伴随着螺旋流,而刚性机翼则伴随着破裂涡;此外,弹性机翼较刚性机翼能够较早的卷起前缘涡,弹性机翼前缘涡涡核与根弦线之间的夹角较刚性机翼大。