几种仿生翼型动态失速特性的数值分析

作者:吴立明; 姜怡欣; 刘小民; 覃万翔; 席光
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为了提高涡轮机械的稳定性,通常需要设计并获得具有高升力特性和良好稳定性的翼型。受自然界不同飞行特征鸟类翅膀的启发,本文首先以海鸥、麻雀鹰、长耳鸮和水鸭为仿生对象,在机翼跨度的40%截面上重建机翼轮廓,得到四种仿生机翼。然后,对四种仿生翼型的动态失速特性进行了数值模拟。通过对四种仿生翼型的动态气动特性进行对比分析,得出在Re=2.0105工况下,四种仿生翼型中海鸥型翼型的稳定性最好,峰值阻力最低的结论。飞鹰翼型俯仰阶段的升力系数比海鸥翼型小,麻雀鹰翼型的稳定性与海鸥翼型相似。虽然长耳鸮式机翼的升力系数峰值最大,但其动态滞后现象明显。水鸭式机翼阻力最大,稳定性相对较差。综上所述,海鸥型翼型具有良好的稳定性和较低的峰值阻力,为叶轮机械的优化设计和改进提供了有价值的参考翼型。