论文摘要
风能在工程中有很多的应用,例如飞机靠机翼在风中产生的升力飞行,风力涡轮机的叶片能将风的动能转换为电能,都表明风蕴藏着巨大的能量和开发潜力。在自然界中,低速风场长期覆盖许多地区,对于风力涡轮机叶片来说,当风速低于叶片切入速度时,会使得风场中的能量不能被有效收集和利用。为了提升风力涡轮机在低风速工况下的运行效率,本研究希望利用吹气和吸气控制方法来改善低雷诺数下机翼的空气动力学性能。通过使用射流控制方法改变机翼周围的流场结构,可以改善翼型的空气动力学性能。射流控制分为主动控制和被动控制,本实验采用主动射流控制。实验模型采用NACA0012翼型,弦长(c)为200mm,翼展(b)为300mm,攻角从0o变化到18o,在真空面靠近前缘和后缘的位置一共加工三排孔,用来实现吹气和吸气。实验在两个雷诺数下进行,分别为Re=1×10~5和Re=2×10~5,同时引入无量纲化动量系数C_μ作为一个变量。通过力传感器测量不同射流位置和雷诺数下机翼的升力和阻力,通过油显实验探究真空面流场的流动控制机理。通过实验,在x/c=0.2的位置吹气,同时在x/c=0.6的位置吸气,能最大的提升升力系数和升阻比,最大升阻比提升达到了123%,最大升力系数提升了43%,最大失速角延迟了5o。证明吹气吸气控制方法对于提高机翼模型的空气动力学性能是有效的。
论文目录
文章来源
类型: 硕士论文
作者: 张功哲
导师: Alam Md. Mahbub
关键词: 吹气,吸气,流动控制,油显可视化
来源: 哈尔滨工业大学
年度: 2019
分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑
专业: 力学,航空航天科学与工程
单位: 哈尔滨工业大学
分类号: V211.41
DOI: 10.27061/d.cnki.ghgdu.2019.002451
总页数: 64
文件大小: 2225K
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