航空学报 > 2007, Vol. 28 Issue (5): 1040-1046

零质量射流推迟翼型失速的数值模拟

韩忠华,乔志德,宋文萍   

  1. 西北工业大学 航空学院 翼型、 叶栅空气动力学国防科技重点实验室
  • 收稿日期:2006-08-24 修回日期:2007-06-25 出版日期:2007-10-15 发布日期:2007-10-15
  • 通讯作者: 韩忠华

Numerical Simulation of Active Flow Control to Airfoil Stall Using Local Synthetic Jet

Han Zhonghua,Qiao Zhide,Song Wenping   

  1. National Key Laboratory of Aerodynamic Design and Research, School of Aeronautics, Northwestern Polytechnical University
  • Received:2006-08-24 Revised:2007-06-25 Online:2007-10-15 Published:2007-10-15
  • Contact: Han Zhonghua

摘要:

通过在具有分离流动的翼型表面局部地引入零质量射流干扰,可以较小的能量代价实现对翼型绕流的全局性主动控制,从而达到抑制分离、推迟翼型失速的目的。本文发展了零质量射流与翼型绕流干扰的数值分析方法。在格心有限体积法的基础上,空间离散采用AUSM+up格式,时间推进运用含牛顿型LU-SGS子迭代的全隐式双时间法,且引入了预处理方法和多重网格法等技术。以TAU0015翼型失速主动控制为算例,通过在翼型上表面前缘附近引入零质量射流控制,使翼型失速特性得到改善。将计算结果与实验结果做了比较,验证了本文发展的数值模拟方法及程序的正确性。还以NACA0015翼型为例研究了射流动量系数、射流频率、射流偏角等关键参数对失速控制效果的影响,得出一些关于如何选择控制参数的结论。

关键词: 零质量射流, N-S方程, 预处理方法, 多重网格法

Abstract:

By introducing local synthetic jet control to the flow over airfoil, separation control can be implemented with low energy cost. The timeaccurate Reynoldsaveraged Navier-Stokes equations are solved by a finite-volume scheme using preconditioned multigrid acceleration and a fully implicit “dual time method” with Newtonlike LU-SGS subiterations.An efficient and robust numerical method and computer code are developed to simulate the active stall control on airfoil.

Key words: active , flow , control,  , synthetic , jet,  , Navier-Stokes , equations,  , preconditioning , method,  , multigrid , method

中图分类号: