翼型加装格尼襟翼的高亚声速气动特性研究

摘要

为研究高亚声速下格尼襟翼(GF)对翼型气动性能的影响,采用数值计算方法研究了NACA 8-H-12翼型加装不同高度格尼襟翼后的气动特性.数值计算以雷诺平均Navier-Stokes (RANS)方程作为控制方程,采用有限体积法进行离散,通量计算采用Roe通量差分分裂格式,湍流模型为剪切应力输运(SST) k-ω两方程模型.格尼襟翼高度分别为1％、2％和5％弦长高度,垂直于翼型弦线安装,安装位置分别位于后缘和距后缘5％弦长处.计算结果表明:在马赫数Ma=0.8时,格尼襟翼后方形成了双涡结构,该结构对翼型绕流的加速作用增大了翼型的环量,从而使翼型升力系数显著增大;小迎角下襟翼对上表面激波位置的后移作用也有利于翼型增升.关于不同襟翼安装位置的研究表明,襟翼安装于后缘能够带来更大的升阻比增量.在0°～12°迎角范围内,1％、2％和5％弦长高度的格尼襟翼均能够提高翼型在相同升力系数下的升阻比,但较高的格尼襟翼使翼型力矩系数显著增大,因此对于实际工程应用,需选择适当的襟翼高度以避免由于翼型低头力矩过大造成不利影响.