S翼型水力优化及非稳态绕流研究

为了揭示S翼型绕流性能提升的水力诱因，探索其水力性能与非稳态绕流特性间的内在关联，基于构造的自动寻优流程得到了水动力特性较优的新翼型，并利用LES方法和LDA试验探究了优化前、后S翼型的非稳态绕流特性及其差异。研究结果表明：优化翼型的最大升阻比为29，较原始翼型提升了30%，其对应最优攻角为8°，并大于OR翼型对应的6°攻角；优化后椭圆形的前缘可以有效地降低S翼型前缘处的表面摩擦系数；吸力侧流动分离现象的抑制可以显著优化S翼型的非稳态绕流结构，进而实现其水力性能的大幅提升。研究结果有助于为S翼型的水力设计提供理论指导，同时也可为双向轴流式水力机械提供水动力特性优异的S翼型。