基于TR-PIV实验测量的齿形格尼襟翼尾迹演化与流动控制机理的研究
结题报告
批准号:
52006147
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
24.0 万元
负责人:
陈榴
依托单位:
学科分类:
可再生能源与新能源利用中的工程热物理问题
结题年份:
2023
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
陈榴
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中文摘要
格尼襟翼(GF)是一种简单且有效的翼型增升装置,提升风力机能量转换效率效果明显。然而GF尾涡增强导致的流致振动以及尾涡噪声,是目前设计与应用GF的主要难题。.本项目基于TR-PIV实验测量,辅助数值模拟分析,研究齿形GF几何尺寸与构型在不同流动条件下对尾迹时空演化规律及其对翼面压力脉动的影响。研究将分别考察齿形的形状参数(波长、齿宽等)与流动参数(来流攻角和流动雷诺数),以及展向构型对流场结构的影响,同时与数值模拟对比,揭示尾迹流场特性参数的变化规律。通过对TR-PIV和动态压力传感器测量获得的流动速度场和压力场进行动力学模态分解(Dynamic Mode Decomposition, DMD),重构齿形GF尾迹的时序流场,获得尾涡频谱特性与GF几何参数和流动条件之间的关联,揭示齿形GF尾迹涡的演化规律及其与翼面流动边界层的相互作用机理,为齿形GF的流动控制与减振降噪提供科学理论指导。
英文摘要
Gurney Flap (GF) is a simple and effective device to increase airfoil lift. GF has found important applications in wind turbine energy conversion. However, GF strengthens the wake vortex which induces extra airfoil vibration and noise radiation, and becomes the major obstacle to GF design and application. .This project will be carried out upon the flow measurement by time resolved PIV techniques with assistance of numerical simulation. Effects of GF serration geometry at various flow conditions are investigated on the wake evolution behavior and perturbation of airfoil surface pressure. Geometry is studied for wave length, saw-width, angle and spanwise shaping. Flow conditions are examined on inlet flow angle of attack and Reynolds number. Flow measurements are compared with numerical results to further reveal the variation of flow field features. .DMD method is used to analyze and reconstruct the time resolved velocity and pressure fields of GF wake flow. Spectral features of wake vortex are correlated with GF geometry parameters and flow conditions to disclose the spatial-temporal characteristics of vortex and the mechanism of its interactive effect on airfoil boundary layer. Results are anticipated to instruct flow controlling to reduce wake noise with scientific understanding.
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DOI:10.19912/j.0254-0096.tynxb.2021-0343
发表时间:2022
期刊:太阳能学报
影响因子:--
作者:于永迪;陈榴;郑哲辉;戴韧
通讯作者:戴韧
DOI:10.13675/j.cnki.tjjs.210029
发表时间:2022
期刊:推进技术
影响因子:--
作者:黄丛磊;陈榴;王宗龙;戴韧
通讯作者:戴韧
DOI:10.13675/j.cnki.tjjs.2205048
发表时间:2023
期刊:推进技术
影响因子:--
作者:周盈盈;陈榴;罗佳巍
通讯作者:罗佳巍
DOI:10.19912/j.0254-0096.tynxb.2019-0560
发表时间:2021
期刊:太阳能学报
影响因子:--
作者:陈榴;徐俊;张瑞洁;戴韧
通讯作者:戴韧
DOI:--
发表时间:2021
期刊:工程热物理学报
影响因子:--
作者:陈榴;徐俊;戴韧
通讯作者:戴韧
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