Численные исследования интерференции генератора вихрей и крыла с воздушным винтом

Авиационная и ракетно-космическая техника


Авторы

Багхдади М. К.

Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет), МФТИ, Институтский пер., 9, Долгопрудный, Московская облаcть, 141701, Россия

e-mail: m.khir.baghdadi@gmail.com

Аннотация

Проведены численные исследования интерференции генератора вихрей и крыла с воздушным винтом. Расчеты выполнены в условиях эксперимента в аэродинамической трубе на модели прямого крыла с тянущим воздушным винтом, а также в свободном потоке в широком диапазоне углов атаки. Показано, что установка генератора вихрей позволяет уменьшить размеры отрывной зоны, снизить сопротивление крыла, а также уменьшить шарнирный момент отклоненного закрылка.

Ключевые слова:

аэродинамические характеристики, прямое крыло, генератор вихрей, тянущий воздушный винт, срыв потока с крыла, шарнирные моменты, CFD-методы

Список источников

  1. Головкин В.А., Головкин М.А., Ефремов А.А. Метод улучшения аэродинамических характеристик несущей поверхности // Ученые записки ЦАГИ. 1996. Т. XXVII. № 1. С. 20-38.
  2.  Велте К.М., Окулов В.Л., Наумов И.В. Режимы обтекания вихревого генератора // Письма в журнал технической физики. 2012. Т. 38. № 8. С. 54-62.
  3.  Брутян М.А., Потапчик А.В., Раздобарин А.М. и др. Влияние струйных вихрегенераторов на взлетно-посадочные характеристики крыла с предкрылком // Вестник Московского авиационного института. 2019. Т. 26. № 1. С. 19-26.
  4.  Ципенко В.Г., Сагайдак М.В., Шевяков В.И. Использование вихрегенераторов для улучшения взлетно-посадочных характеристик самолетов транспортной категории // Научный вестник МГТУ ГА. 2022. Т. 25. № 4. С. 83–95. DOI: 10.26467/2079-0619-2022-25-4-83-95
  5.  Шлихтинг Г. Теория пограничного слоя / Пер. с нем. Г.А. Вольперта; Под ред. В.С. Авдуевского и В.Я. Лихушина. М.: Наука, Физматлит, 1974.
  6.  Занин Б.Ю., Зверков И.Д., Козлов В.В. и др. О новых методах управления дозвуковыми отрывными течениями // Вестник НГУ. Серия Физика. 2007. Т. 2. № 1. С. 10-18.
  7.  Брутян М.А. Задачи управления течением жидкости и газа. М.: Наука, 2015. 271 с.
  8.  Брутян М.А. Теоретический взгляд на управление течением жидкости. М.: ЦАГИ, 2013. 191 с.
  9.  Гадецкий В.М., Серебрийский Я.М., Фомин В.М. Исследование влияния генераторов вихрей на отрыв турбулентного пограничного слоя // Ученые записки ЦАГИ. 1972. Т. 3. № 4. С. 22–28.
  10.  Брутян М.А., Волков А.В., Вышинский В.В. и др. Модификация формы генератора вихрей с целью повышения его эффективности // Ученые записки ЦАГИ. 2023. Т. 54. № 1. С. 20-27.
  11.  Srinath R., Sahana D.S. Energization of Boundary Layer Over Wing Surface By Vortex Generators // International Journal of Innovative Science and Research Technology. 2017. Vol. 2. No. 11, pp. 148-154.
  12.  Melin T., Crippa S., Holl M., et al. Investigating active vortex  generators as a nevel high lift device // 25th International Congress of Aeronautical Sciences (ICAS; 03-08 September 2006; Hamburg, Germany).
  13.  Putra W.,  Hariyadi S., Pambudiyatno N. Numeric Simulation of Triangular Vortex Generator Straight on Swept-Back Wing Airfoil NACA 23018 // International Conference on Advance Transportation, Engineering, and Applied Science (ICATEAS 2022; 20 October 2022; Surabaya, Indonesia), pp. 251–262. DOI: 10.2991/978-94-6463-092-3_22
  14.  Брутян М.А., Волков А.В., Вышинский В.В. Основы вычислительной аэродинамики. М.: Наука, 2024. 356 с.
  15.  Velte C.M., Hansen M.O.L., Cavar D. Flow analysis of vortex generators on wing sections by stereoscopic particle image velocimetry measurements // Environmental Research Letters. 2008. Vol. 3. No. 1. DOI: 10.1088/1748-9326/3/1/015006
  16.  Gopinathan V.T., Ganesh M. Passive Flow Control over NACA0012 Aerofoil using Vortex Generators // International Journal of Engineering Research & Technology (IJERT). 2015. Vol. 4. No. 09, pp. 674-678.
  17.  Sinnige T., van Arnhem N., Stokkermans T.C.A. et al. Wingtip-Mounted Propellers: Aerodynamic Analysis of Interaction Effects and Comparison with Conventional Layout // Journal of Aircraft. 2018. Vol. 56. No. 1, pp. 1-18. DOI: 10.2514/1.C034978
  18.  Багхдади М.К., Павленко О.В., Раздобарин А.М. Численные исследования улучшения обтекания крыла с тянущим воздушным винтом // Журнал технической физики. 2024. Т. 94. № 12. С. 2092-2095. DOI: 10.61011/JTF.2024.12.59269.334-24
  19.  Shih T.-H., Liou W.W., Shabbir A., et al. A New k-ε Eddy Viscosity Model for High Reynolds Number Turbulent Flows - Model Development and Validation // Computers Fluids. 1995. Vol. 24. No. 3, pp. 227-238.
  20.  Павленко О.В., Реслан М.Г. Влияние интерференции воздушного винта и крыла сверхбольшого удлинения на шарнирный момент отклоненной механизации крыла // Вестник Московского авиационного института. 2022. Т. 29. № 3. С. 17-28. DOI: 10.34759/vst-2022-3-17-28
  21.  Андреев Г.Т., Ершов А.А., Павленко О.В. Комплексный подход к уменьшению шарнирных моментов органов управления летательных аппаратов // Автоматизация. Современные технологии. 2018. Т. 72. № 5. С. 227–232.
  22.  Андреев Г.Т., Глущенко Г.Н., Кутухина Н.В. и др. Влияние различных типов аэродинамической компенсации на шарнирные моменты органов управления летательных аппаратов // Полет. Общероссийский научно-технический журнал. 2013. № 6. С. 18-26.
  23.  Xu H., Huang Q., Han J., et al. Calculation of Hinge Moments for a Folding Wing Aircraft Based on High-Order Panel Method // Mathematical Problems in Engineering. 2020. Vol. 2020. No. 2. DOI:  10.1155/2020/8881233
  24.  Stoll A.M. Comparison of CFD and Experimental Results of the LEAPTech Distributed Electric Propulsion Blown Wing // 15th AIAA Aviation Technology, Integration, and Operations Conference (22–26 June 2015; Dallas, Texas). AIAA Paper 2015-3188. DOI: 10.2514/6.2015-3188
  25.  Самойловский А.А., Лисейцев Н.К. Методика определения основных проектных параметров беспилотных летательных аппаратов, использующих для полета энергию солнечного излучения // Вестник Московского авиационного института. 2015. Т. 22. № 3. С. 7–16.
  26.  Павленко О.В., Чубань А.В. Определение шарнирного момента фюзеляжной створки шасси при помощи численного моделирования обтекания // Ученые записки ЦАГИ. 2018. Т. XLIX. № 7. С. 85–92.

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 1994-2025