[發明專利]一種可改善大攻角分離特性的翼型構型

在審

• 申請號: 202110309948.5
• 申請日: 2021-03-23
• 公開（公告）號: CN112874756A
• 公開（公告）日: 2021-06-01
• 發明（設計）人: 米百剛;詹浩;白璇
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: B64C3/14
• 分類號: B64C3/14;B64C3/28;B64F5/00;G06F30/15;G06F30/28
• 代理公司: 西安研創天下知識產權代理事務所(普通合伙) 61239
• 代理人: 陳明星

1.一種可改善大攻角分離特性的翼型構型，其特征在于：包括主翼(1)、橢圓翼(2)，所述橢圓翼(2)通過管弦結構設置在主翼(1)的前緣點(3)吸力面上；所述管弦結構包括第一固定環鎖(5)、第二固定環鎖(6)和旋轉螺栓(7)，其中第一固定環鎖(5)設置在主翼(1)展向方向的25％處，第二固定環鎖(6)設置在主翼(1)展向方向的75％處，旋轉螺栓(7)設置在主翼(1)展向方向的100％處，且第一固定環鎖(5)、第二固定環鎖(6)和旋轉螺栓(7)的另一端均與橢圓翼(2)連接。

2.根據權利要求1所述的一種可改善大攻角分離特性的翼型構型，其特征在于：所述的橢圓翼(2)為前后對稱翼型，且所述橢圓翼(2)的弦長為主翼(1)弦長的1％。

3.根據權利要求1所述的一種可改善大攻角分離特性的翼型構型，其特征在于：所述的橢圓翼(2)有布置于主翼(1)的翼型前緣點吸力面前方和上方兩種布置形式，且設置時橢圓翼(2)的橢圓翼中心(4)距前緣點(3)的距離均為主翼翼型的4％至6％弦長。

4.根據權利要求1所述的一種可改善大攻角分離特性的翼型構型，其特征在于：所述的橢圓翼(2)的振動形式可為俯仰運動或沉浮運動，運動方程為：y＝Asin(2πft)。

5.根據權利要求4所述的一種可改善大攻角分離特性的翼型構型，其特征在于：所述的橢圓翼(2)做俯仰運動時，振幅為0.1～0.3rad，頻率為16～64。

6.根據權利要求4所述的一種可改善大攻角分離特性的翼型構型，其特征在于：所述的橢圓翼(2)做沉浮運動時，頻率對其控制效果影響很小，振幅為0.5％～1％的主翼(1)弦長。

7.一種如權利要求1-6任一項所述的可改善大攻角分離特性的翼型構型的設計方法，其特征在于：包括如下步驟

S1.首先使用基于二維雷諾平均Navier-Stokes方程的數值模擬方法對在翼型前緣設置靜態橢圓翼構型的外形參數進行優化設計；

S2.在翼型前緣設置靜態橢圓翼構型的基礎上，使用效果最優的靜態橢圓翼構型，賦予橢圓翼一定的振動形式，對在翼型前緣設置振動橢圓翼構型進行優化設計，分別將振動的頻率、振幅作為設計變量；

S3.在大攻角條件下對其進行計算，以最大升阻比及抑制翼面上流動分離的效果為優化目標，選出合適的橢圓翼振動參數，完成翼型構型的設計。

8.根據權利要求7所述的一種可改善大攻角分離特性的翼型構型的設計方法，其特征在于：步驟S1所述的使用基于二維雷諾平均Navier-Stokes方程的數值模擬方法對在翼型前緣設置靜態橢圓翼構型的外形參數進行優化設計的過程包括：

S101.分別將橢圓翼的弦長和橢圓翼與翼型的位置關系作為設計變量，在大攻角條件下，對翼型前緣不同位置的不同弦長大小的橢圓翼的翼型構型進行升阻比計算；

S102.并將計算結果與原始翼型進行對比，以最大升阻比作為優化目標，選出合適的橢圓翼尺寸及設置位置。