仿鲸鱼鳍翼段气动控制实验研究.pdf

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1、第34卷第10期工程热物理学报Vo1．34．NO．102013年10月JOURNALOFENGINEERINGTHERM0PHYSICSOct．．2013仿鲸鱼鳍翼段气动控制实验研究王国付，2，3张明明，3徐建中，3(1．中国科学院工程热物理研究所，北京100190；2．中国科学院大学，北京100049；3．中国科学院风能利用重点实验室，北京100190)摘要本文以开发低雷诺数下优良气动特性翼段为目标，对以NACA634—021翼型为基型的光滑翼段和仿生翼段模型，在0。^一9O。攻角，雷诺数Re=2x10的条件下，采用五

2、分量测力天平和粒子图像测速仪(PIV)于直流风洞中分别测量升阻力等翼型气动特性和流场特性。结果表明：仿生翼段的失速特性更为平缓，失速后升力系数提高21％，升阻比增加23％，阻力系数减小3％，在30。一80。大攻角区具有一定增升减阻效果。作用机理：改变了光滑翼型的边界层分离模式，加强了边界层内部和外部势流的动量交换，进而增强了吸力面流场抵御逆压梯度的能力，使得流动分离推迟，失速得以延缓。关键词仿生翼段；气动特性；风洞实验；测力天平；粒子图像速度仪(PIV)中图分类号：TK83文献标识码：A文章编号：0253—231X(20

3、13)10184205ExperimentalStudyonBionicWavyEdgeAerodynamicCharacteristicsofAirfoilⅥ，ANGGUO—Fh1，2，3ZHANGMing—Ming，。XUJian-Zhong，3(1．InstituteofEngineeringThermophysics，ChineseAcademyofSciences，Beijing100190，China；2．UniversityofChineseAcademyofSciences，Beijing100049，C

4、hina；3．TheKeyLaboratoryofWindEnergyUtilizationofCAS，Beying100190，China)AbstractThispaperfocusesonthedevelopmentoflOWReynoldsnumberairfoilaerodynamiccharacteristicsofgoodgoal，basedontheairfoilNACA634—021assmoothandwaⅣywingsegment，atthe0。一90。angleofattackandReynold

5、snumber2×10．usingfive—componentforcebalanceandparticleimagevelocimetry(PIV)weremeasuredthecharacteristicsofliftanddraginthewindtunnel，otheraerodynamiccharacteristicsofairfoilsandflowfield．Theresultsshowthat：thewavywingsegmenthavemoregentlestallcharacteristicsands

6、ignificantimprovementinaerodynamiccharacteristics，whichthemaximumliftcoe币cientiSincreasedbv21％，themaximumlift—dragratioisincreasedby23％．dragcoeficientisreducedby3％inthe30。80。angleofattack，thestallcontrolmechanismis：thescopeofthevortexstructureintheboundarylayeris

7、notlimited，thevortexstrengthentheinternalboundarylayerandexternalpotentialflowofmomentumexchange，thusenhancingtheairfoil’Sabilitytowithstandtheadversepressuregradient，reducingthenegativepressuresuctionsideofthegradient，makingtheflowseparationdelay,stallcanbedelay

8、ed．Keywordsbionicwavyedgeairfoil；aerodynamiccharacteristics；windtunnelexperiment；mea-suredpowerbalance；particleimagevelocimetry(PIV)0引口随着风力机的大型化发展，叶片的大型化使风为了提高