翼型附加气动弹片流动控制研究

通过数值模拟计算不同攻角(2°～30°)下弹片抬起角度的气动性能和噪声特性,确定某攻角下的最佳弹片抬起角度。计算结果表明:与原始翼型相比,附加气动弹片翼型在失速攻角之后升阻力系数明显减小,失速攻角也延迟了约2°;气动弹片的存在一定程度上延缓分离点向前缘方向发展,且上表面较大分离涡被分割成尺度较小的涡,相应分离区域也有所减小。小攻角下,气动弹片的存在破坏了附着流动,导致升力下降而阻力增大,攻角增大,弹片开始产生积极效果;弹片最优角度很大程度上跟攻角有关,弹片角度变化对气动性能的影响并非线性的,而是在某角度存在最优。攻角越大,弹片最优角度越大;小攻角下弹片抬起亦会增大翼型噪声声压级,且抬起角度越大,产生的负面影响越严重;弹片产生效果之前,噪声指向性声压级随弹片角度增大而增加,产生效果后,指向性分布声压级呈先增后减趋势,约在最佳弹片角度下效果最好;翼型噪声指向性分布呈现明显偶极子特性。研究结果为提高风力机翼型的气动性能和降低噪声水平提供理论指导和实现途径。