仿生缝翼的增升作用.pdf

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1、第44卷第2期吉林大学学报(工学版)Vo1．44NO．220l4年3月JournalofJilinUniversity(EngineeringandTechnologyEdition)Mar．2O14仿生缝翼的增升作用葛长江，葛美辰，梁平，张志辉，任露泉(1．吉林大学工程仿生教育部重点实验室，长春130022；2．吉林大学机械科学与工程学院长春130022)摘要：以长耳鹗的翅膀为模本构建仿生翼型，并在此基础上构建没有凹口的仿生缝翼及仿生多段翼型。利用快速成型系统制作相应的准二维试验模型，并在低湍流度的风洞内进行

2、试验，结果显示：在攻角小于5。时，仿生翼型的升力系数更大，而在攻角大于5。时，具有仿生缝翼的仿生多段翼型的升力系数更优。同时，仿生多段翼型中仿生缝翼能提高失速角和最大升力系数，而且还能延迟升力系数曲线斜率的下降，从而在一定攻角范围内阻止前缘分离的发生。在低雷诺数下的绕翼烟线显示了仿生翼型的前缘分离，但在相同工况下的仿生多段翼型的流场中没有出现前缘分离。这个优点也许可以被用在未来的前缘缝翼的设计中。关键词：工程仿生学；小翼羽；仿生缝翼；风洞；增升作用中图分类号：TB17文献标志码：A文章编号：1671—5497(

3、2014)02—0387—05DoI：10．13229／．cnki．idxbgxb201402017High_lifteffectofbionicslatGEChang—jiang，GEMei—chen，LIANGPing，ZHANGZhi—hui，RENLu—quan(1．KeyLaboratoryofBionicEngineeringofMinistryofEducation，JilinUniversity，Changchun130022，China；2．CollegeofMechanicalScience

4、andEngineering，JilinUniversity，Changchun130022，China)Abstract：Inthispaper，abionicairfoilmimickingthewingofalong—earedowlisproposed．Onthisbasis。abionicslatwithoutcoveandmulti—elementairfoiliSbuilt．Inordertorevealhigh—lifteffectofthebionicslat，thecorresponding

5、quasi—two—dimensionalmodelsaremanufacturedbyrapidmanufacturingandprototypingsystem．Experimentsareconductedinalow—turbulencewindtunne1．Theresultsshowthattheliftcoefficientofthebionicairfoilislargerwhentheangleofattackislessthan5。，butliftcoefficientofthebionic

6、multi—elementairfoilwithslatis1argerSwhentheangleofattackisgreaterthan5。．Thebionicslatcanincreasethestallangleandthemaximumliftcoefficient；atthesametime，itcanalsodelaythedeclineoftheliftcoefficientcurveslopeinordertopreventtheleading—edgeseparationwithinacer

7、tainrangeofangleofattack．Furthermore，theflowfieldaroundthemodelsisvisualizedbysmokewiremethod，whichshowstheleading—edgeseparationofthebionicairfoilat1OWReynoldsnumbers．However，thefindingdoesnotoccurintheflowfieldofthebionicmulti—elementairfoilatthesamecondit

8、ions．Thissuperioritymaybeusedasreferenceinthedesignoftheleading—edgeslatorslot．Keywords：engineeringbionics；alula；bionicslat；windtunnel；high—lifteffect收稿日期：2013—03—15．基金项目：国家自然科学基金项目(31071928)．作者