21、航空航天领域的多项研究进展

航空航天领域的多项研究进展

翼型形状对串联翼型配置气动效应的研究

模拟设置与方法

在研究翼型形状对串联翼型配置的气动效应时，采用了 ANSYS Fluent 软件进行模拟。使用四方程过渡 SST K - ω 模型对湍流进行建模，并部署了基于密度的求解器。由于研究中改变所有参数的任务量巨大，因此将交错距离固定为 1.5 s/c，间隙为 0.6/c，偏角为零，攻角为 5°，前后翼型的弦长均选择为 0.8 m。进行了两项设置的研究：
- RAE 2822（前后翼型均为 RAE 2822）
- Wortmann fx63137 设置（前后翼型均为 Wortmann fx63137）

同时进行了网格独立性研究，RAE 2822 TAC 设置的网格如图 1 所示，Wortmann fx63137 设置的网格与之类似。

结果与讨论

在保持雷诺数不变的情况下，随着马赫数的增加，两种设置中前后翼型的总升力系数均下降，阻力系数增加。为评估各种情况的相对优势，确定了串联设置与相应单个翼型设置相比的气动效率（L/D）变化，并绘制了趋势图。
- Wortmann FX 63 - 137 针对低雷诺数流动进行了优化，在低跨音速马赫数下，其气动性能有所提高，随后下降，并在接近马赫 0.85 时趋于平稳。
- RAE 2822 针对处理翼型上的超临界效应进行了优化，在低跨音速马赫数下，其气动效率最初下降，然后在雷诺数为 2.26E + 5、马赫数为 0.85 时提高至 48%。

在所有情况下，翼型上均观察到 λ 激波，证明翼型上的流动是超临界的。从马赫数等值线可以看出，与 Wortmann FX 63 -