低背鳍对细长平板三角翼分离涡稳定性影响的研究

孟宣市，蔡晋生，罗时钧，刘 锋

（1.西北工业大学 翼型叶栅空气动力学国防科技重点实验室，西安 710072；2.美国加州大学尔湾分校 机械与宇航工程系，92697－3975）

0 引 言

文献［1－2］发展了一套关于细长锥体在大迎角下分离涡的稳定性判据，并将其应用于圆锥、椭圆锥、三角翼及其组合体脱体涡的稳定性问题研究。对大后掠平板三角翼的前缘分离涡，其理论预测的结果为：大后掠平板三角翼的前缘分离涡在所有的迎角下总是对称、锥型和稳定的；当增加低高度的背鳍时，原来对称、锥型流动会变得非对称或者非锥型、或者两者兼有，而当背鳍高度增加到一定程度时，旋涡会重新变得稳定。

通过平板三角翼和加上不同高度低背鳍后组合体的风洞测力实验［3－4］，同时与流场显示实验［5－6］及理论分析［1－2］的结果进行比较和分析，以期检验上述理论结果，得出与实验结果统一的结论，并进一步揭示涡失稳后的发展状态。

1 理论分析

1.1 理论分析方法

理论假设三角翼＋背鳍组合体为锥型体，沿轴向其长度无限延伸，模型后缘对流动的影响不考虑。大迎角下，流动在三角翼尖锐前缘处分离，出现分离涡。涡模型仅指机翼前缘分离出来的集中涡对，忽略了主分离涡与机翼前缘之间脱出的涡面。分离主涡从模型尖端处沿轴线向后发展，被假设为锥型流动。翼面上的二次分离涡和背鳍前缘处的分离涡同样被忽略。翼面不出现涡的破裂，流动假设为定常、无粘、不可压和锥型。流场中除了相互独立的涡对，其它地方均无旋。……