[发明专利]一种适用于超临界翼型抖振抑制的表面修型方法

权利要求书

1.一种适用于超临界翼型抖振抑制的表面修型方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：选取基础翼型，给定长度参数L、L₁、L₂，以此来确定施加于基础翼型上的Bump斜坡段、顶峰段和后缘段的长度；其中长度参数L为Bump沿基础翼型弦长方向的整体长度，长度参数L₁为Bump斜坡段沿基础翼型弦长方向的长度，长度参数L₂为Bump顶峰段沿基础翼型弦长方向的长度；

步骤2：确定Bump的位置参数Xc，位置参数Xc为Bump斜坡段起点的弦长位置；具体包含以下步骤：

步骤2.1：生成基础翼型的计算网格，对基准翼型进行定马赫数、不同攻角下的定常CFD数值模拟；基于得到的定常CFD计算结果，采用升力线性段斜率变化0.1的方法预估抖振始发迎角；

步骤2.2：在包含预估抖振始发迎角α_buffet-onset的迎角范围内，以设定的迎角间隔步长取点，并进行非定常CFD计算，根据非定常计算结果，得到基准翼型的抖振始发攻角α_onset和抖振完全建立攻角α_established；

步骤2.3：进行来流攻角为α_established下的非定常流场计算，确定抖振完全建立工况下，激波附面层最下游干扰点距离基准翼型前缘的位置X；

步骤2.4：将Bump布置在距离前缘的位置Xc处，其中XcXXc+L₁，使位置X处于Bump的斜坡段，继而得到Bump的前缘点A和后缘点B的位置；

步骤3：从超临界翼型表面截取与Bump顶峰段相对应L₂长度的型面，沿翼型Z方向偏移初始高度H，得到Bump的顶峰段两端点C和点D；

步骤4：连接点A、C得到斜坡段，斜坡段在A、C点处对应与翼型和顶峰段相切，连接点D、B得到后缘段，后缘段在B、D处对应与翼型和顶峰段相切；

步骤5：通过改变偏移高度H，重复步骤3到步骤4，得到最佳抖振抑制时的最优高度H_opt；

步骤6：通过参数L、L₁、L₂、Xc、H_opt，得到施加于超临界翼型上的最优Bump型面ABCD，完成表面修型。

2.根据权利要求1所述一种适用于超临界翼型抖振抑制的表面修型方法，其特征在于：步骤1中，；整体长度L不超过基础翼型弦长的25％，斜坡段的对应长度L₁为翼型弦长的10％～12.5％，顶峰段的对应长度L₂为翼型弦长的3％。

3.根据权利要求1所述一种适用于超临界翼型抖振抑制的表面修型方法，其特征在于：步骤2.1中，预估抖振始发迎角的过程为：

根据定常CFD计算结果得到升阻比曲线和升力线斜率曲线，取升阻比曲线的最大值点，其横坐标为α_Kmax；在迎角α≤α_Kmax的区间内，取多个点的升力线斜率并求平均值，作为升力线性段斜率(ΔC_L/Δα)_liner；在升力线斜率曲线上从α_Kmax开始，逐步增加α值，找到升力线斜率为(ΔC_L/Δα)_liner-0.1的点，该点的α坐标α_buffet-onset即为抖振始发迎角的预估值。

4.根据权利要求1所述一种适用于超临界翼型抖振抑制的表面修型方法，其特征在于：步骤2.2中，在预估的抖振始发迎角α_buffet-onset的±1°范围内，每隔0.1°进行取点。

5.根据权利要求1所述一种适用于超临界翼型抖振抑制的表面修型方法，其特征在于：步骤3中，初始高度H为翼型弦长的0.5％。

6.根据权利要求1所述一种适用于超临界翼型抖振抑制的表面修型方法，其特征在于：步骤4中，用B样条曲线连接点A、C，且用B样条曲线连接点D、B。

7.根据权利要求1所述一种适用于超临界翼型抖振抑制的表面修型方法，其特征在于：步骤5中，所述最佳抖振抑制指抖振完全建立工况下的升力系数振荡幅度最小。