基于多孔介质翼型的气动及降噪特性研究

文章提出了在尾缘吸力面填充多孔介质以降低整体多孔使用率，减少其对翼型结构及气动性能的影响。以NACA0018翼型为研究对象，采用大涡模拟方法及Ffocws-Williams and Hawkings(FW-H)声学类比方法比较分析了雷诺数为2.63×105的条件下，基准翼型、尾缘完全填充型及吸力面填充型多孔翼型的气动特性及降噪能力。分析结果表明：两类多孔翼型尾缘受多孔域影响，流场流动发生了变化，且随着攻角的增大，多孔介质对流体的扰动及分离作用被削弱；吸力面填充型翼型能有效降低声压波动及功率谱密度，其在低频区域的声压级分布低于基准翼型，并最终在0°攻角及0～25 kHz的计算频率下达到4.3 dB的降噪效果。针对两类多孔翼型的气动性能结果进行比较，在攻角为0～10°时，尾缘完全填充型翼型较基准翼型出现了1.1%～2.8%的升力系数损失；而吸力面填充型翼型的升力损失为0.8%～1.5%。此外，完全填充型及吸力面填充型翼型的阻力系数分别增加了8%～24%及2%～17%。