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渦流發生器

本文发布时间: 2018-Aug-06
本文内容:

渦流發生器是飛機零件。飛機在其飛行包線範圍內,如果機體表面出現不利的氣流分離,將帶來許多不良後果,例如增加阻力、降低升力、導致提前失速和不對稱失速等。

渦流發生器實際上是以某一安裝角垂直地安裝在機體表面上的小展弦比小機翼,所以它在迎面氣流中和常規機翼一樣能產生,但是由於其展弦比小,因此翼尖渦的強度相對較強。這種高能量的翼尖渦與其下遊的低能量邊界層流動混合後,就把能量傳遞給了邊界層,使處於逆壓梯度中的邊界層流場獲得附加能量後能夠繼續貼附在機體表面而不致分離。這就是渦流發生器的基本工作原理。

研究歷程
早在上世紀60 年代,一些空氣動力學研究人員對渦流發生器控制平板湍流邊界層的流動機理進行了研究,同時通過對渦流發生器流動的湍流結構、流向渦發展的研究,提出了渦流發生器控制邊界層,特別是控制湍流邊界層分離的基本原理就是在於向邊界層內註入新的渦流能量。
接著空氣動力學研究人員對控制翼型和機翼湍流邊界層分離的渦流發生器原理做了大量的試驗研究工作,包括對渦流發生器的形狀、幾何參數及安裝位置等,並針對其高度與當地邊界層厚度相同的早期渦流發生器在非設計狀態(即邊界層不出現分離)的情況下,產生附加的型阻和渦阻的問題,提出了亞邊界層渦流發生器和微型渦流發生器的概念。
這類微型渦流發生器的高度相對當地邊界層厚度都較小,甚至僅為當地邊界層厚度的1/10,它可增加邊界層底層的流場能量,能阻止大的逆壓梯度形成並延緩邊界層分離,而且在非設計狀態又不產生大的附加阻力。
研究表明,該類微型渦流發生器可使升阻比提高一倍以上,從而打開了將微型渦流發生器應用在飛機增升裝置上的希望之門。


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2020-May-22 03:09pm

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