[发明专利]低雷诺数翼型层流分离泡长度的快速确定方法

说明书

本发明涉及一种低雷诺数翼型层流分离泡长度的快速确定方法，涉及低雷诺数工具装置技术领域。本发明通过进行无粘薄翼型理论计算，输出包括翼型表面速度在内的流场信息，再通过相关边界层模型的计算，快速得到有粘边界层内的流场信息，有效输出层流分离泡的分离、转捩和在附着状态。该方法采用Fortran 90自编译实现，用以研究低雷诺数下主导翼型气动性能的层流分离泡。

技术领域

本发明涉及低雷诺数工具装置技术领域，具体涉及一种低雷诺数翼型层流分离泡长度的快速确定方法。

背景技术

在新能源领域对低雷诺数翼型的实际使用中，层流分离泡的出现实际上增厚了翼型边界层，导致翼型的型阻增加等不良效应。学术界通常使用计算流体力学方法(CFD)来预测低雷诺数翼型上的层流分离泡尺寸，但是要想计算准确，需要花费相当长的网格绘制时间以及流场计算时间，且需要正确选择湍流模型来保证结果的准确度。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是：如何设计一种低雷诺数翼型层流分离泡长度的快速确定方法。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种低雷诺数翼型层流分离泡长度的快速确定方法，包括以下步骤：

第一步、使用薄翼型理论预测翼型表面的无粘流动速度

1.3.确定弯度和厚度方程

设翼型的弦线是AB，其中A是前缘点，B是尾缘点，AB的中点O被作为原点，x轴的方向被定义为沿着弦线，以O为圆心，AB为直径作圆AOB。直线l1和l2分别与圆相切于A点和B点，翼型完全处于直线l1和l2之间，直线PP’与x轴正交，与翼型的上下表面分别相交于Pu和Pl两点，Pu和Pl的偏心角分别定义为POB＝θ和P’OB＝-θ；

设弦长为c，翼型的形状用以下方程表示：

f(θ)表示以θ为自变量的函数，此处θ的变化区间是0到π，因此翼型的上下表面的曲线表示为：

yu＝c·f(θ),yl＝c·f(-θ)

弯度方程定义为：

厚度方程定义为：

1.4.预测二阶精度翼型表面无粘流动速度