Efeito do padrão de distribuição da altura ao longo do gerador de vórtice nas características aerodinâmicas de uma asa reta

Resumo O gerador de vórtice (VG) é uma tecnologia passiva de controle de fluxo, que pode inibir efetivamente a separação do fluxo. Recentemente, esforços significativos de pesquisa foram dedicados ao estudo da aplicação de VG em aerofólios, asas/lâminas e inibição da separação do fluxo em aeronaves. No entanto, a pesquisa sobre a distribuição variável da altura de VG ao longo da envergadura da asa ainda é escassa. Este estudo se concentra na investigação experimental da influência da distribuição de altura variável do VG ramp na aerodinâmica. Primeiro, o VG foi projetado de modo que fosse composto por duas partes, uma região fixa e uma região deforme, que permitiu a modificação da altura. A altura dos VGs ao longo da envergadura apresentou distribuição de altura igual, triangular e trapezoidal, formando um total de 15 disposições de VG. Em seguida, foram introduzidos o modo de conexão do modelo, a alteração do ângulo de ataque e a coleta e processamento dos dados aerodinâmicos. Finalmente, um experimento em túnel de vento foi realizado para investigar a influência da distribuição de altura do VG nas características aerodinâmicas da asa. Os resultados experimentais mostram que: (1) a distribuição de altura dos três tipos de VGs poderia inibir o fluxo de estol e melhorar o desempenho aerodinâmico da asa; (2) “Tradução triangular 3” e “Tradução trapezoidal 2” foram as melhores disposições, ambas podendo aumentar o coeficiente de sustentação máximo, atrasar o estol e aumentar significativamente a relação de sustentação ao arrasto em ângulos de ataque altos; (3) a influência dos fatores de altura e posição do VG nas características de estol da asa foi analisada usando a teoria de conjuntos ásperos, e a informação chave de posição da disposição do VG foi fornecida. Este estudo indica que a distribuição de altura variável é claramente melhor do que a distribuição de altura igual, o que pode fornecer ideias e referências para o controle ativo da distribuição de altura variável dos VGs.