翼型与叶栅理论课件.pptxVIP

翼型与叶栅理论课件.pptx

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翼型与叶栅理论;翼型的几何参数;升力

阻力

俯仰力矩;儒可夫斯基变换;儒可夫斯基变换在平板绕流问题中的应用;;得:;儒可夫斯基翼型绕流;;有环量时:;故若使后缘点复速度为有限值,必须满足:;故在;二元机翼中:

;对于机翼,它不会像圆柱一样转动产生环量,那么它的环量从何处来?

儒可夫斯基假设最简单的敘述是:在实际流动中无限大的速度是不允许的。

库塔---儒可夫斯基定理描述了升力与环量的关系,没有环量,就没有升力。而且升力方向垂直于来流速度;如果绕物体的流动为势流并且不发生分离,平行于来流方向上没有力(阻力),阻力仅由边界层内表面摩擦产生。;静止流场中有一翼型,翼型起动前,整个流场无旋;

翼型起动并达到图示速度,此时后缘点处速度达到很大的值,压力很低,机翼下侧面流体绕过后缘点流向驻点,流体同低压流向高压,流动产生分离,产生逆时针旋涡随流体向尾部移动,在尾部脱落;

总环量为零,在翼型上同时产生一个脱落涡强度相同而方向相反的涡,这个涡的作用使驻点向后缘点移动,在沿未达到后缘点时,不断有逆时针旋涡产生并脱落,而在翼型上涡的强度也将继续加强。

不断脱落流向下游的涡称为起动涡,附在翼型上的涡称为附着涡;

驻点移至后缘点后,上下两股流动在后缘汇合,不再有涡脱落,附着涡的强度也不再变化,机翼环量值对应均匀直线来流情况下翼型绕流的环量值。

;叶栅理论

;叶栅的几何参数:

列线:叶栅中叶片上对应点连线(直线和圆周线)。

栅轴:与列线垂直的直线。

叶型:叶片与过列线之流面相交所得截面。

栅距:同一列线上,两相邻的对应点间线段长度。

安放角:弦与列线的夹角。

疏密度:弦长与栅距之比,倒数为相对栅距。;叶栅的分类

平面叶栅与空间叶栅

直列叶栅与环列叶栅

不动叶栅与运动叶栅

;理想流体绕流时叶栅受力;对控制线内流体列出沿坐标方向动量方程;在上下游断面AD与BC处列出伯努利方程:

;令:;计算绕叶型的环量:

;由于:

;等价平板叶栅

栅距相同,但叶型不同的两个叶栅,如果对无论怎样的来流,二栅中的叶型???受升力都相同,此二叶栅为等价叶栅。

任何叶栅都存在着与其等价的叶栅,且此等价叶栅的叶型可以任意。;1)孤立的单个叶型,对无穷远处的流场的影响,可用一孤立的附着涡模型来代替,孤立涡在无穷远处诱导速度为零,这说明孤立叶型对无穷远处的流场无影响。

对叶栅来说,每个叶型用相应强度的附着涡模型来代替,即组成一单排涡列模型,单排涡列在无穷远处诱导速度大小不为零,方向与涡列平行,也就是说叶栅绕流时,栅前、后无穷远处的流场也受叶栅影响。

2)同一叶型单独绕流和置于叶栅中在同一攻角下被绕流时,其动力特性也不同。加速叶栅中叶型,其升力系数大于单独叶型的升力系数,但减速叶栅中叶型升力系数恒小于单独叶型的升力系数。;离心泵及内流图例

;绝对速度分布的变化;压强分布的变化;初始场的非定常模拟;非定常速度的演化-固定框架下;非定常速度的演化-旋转框架下

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