МОДЕЛИРОВАНИЕ ДВУМЕРНОГО ОБТЕКАНИЯ ПРОФИЛЕЙ В МАЛОСКОРОСТНОЙ АЭРОДИНАМИЧЕСКОЙ ТРУБЕ С ОТКРЫТОЙ РАБОЧЕЙ ЧАСТЬЮ

В настоящее время существует большой интерес к разработке новых профилей для ветротурбин и высоконесущих крыльев беспилотных летательных аппаратов. Требования к этим профилям отличаются от требований к классическим авиационным профилям из-за конструктивных причин и экстремальных условий работы. Разработка современных профилей выполняется с использованием численных методов, однако сложные условия обтекания, такие как отрыв потока на больших углах атаки, ламинарные «баблы» (пузыри) и переход ламинарного течения в турбулентное, не поддаются точному предсказанию. Поэтому испытания профилей в аэродинамических трубах (АДТ) в условиях плоского течения являются важным этапом их проектирования. В настоящей работе рассмотрена задача разработки и аттестации испытательного стенда для исследования одно- и многоэлементных профилей в аэродинамической трубе T-102 в условиях двумерного течения. Т-102 - труба непрерывного действия, замкнутого типа с открытой рабочей частью и двумя обратными каналами. Рабочая часть с эллиптическим поперечным сечением 4 х 2,33 м имеет длину 4 м. Для моделирования двумерного течения в рабочей части изготовлены две большие плоские панели размера L х H = 3 х 3,9 м, установленные вертикально на раме весов параллельно набегающему потоку. Аэродинамические силы и момент тангажа, действующие на модель, измеряются штатными весами АДТ. Для учета ограниченности размеров струи в новой рабочей части трубы определены поправки на влияние границ потока. Значения поправок к углам атаки и сопротивлению установлены из испытаний трех геометрически подобных моделей, проведенных при одинаковых числах Рейнольдса. Введение поправок к результатам испытаний профиля NACA 6712 в компоновке крыла с удлинением 3,2 обеспечило хорошее согласование с данными профиля, полученными в АДТ, за исключением значений коэффициентов подъемной силы и сопротивления при больших углах атаки.

1. Пэнкхерст Р., Холдер Д. Техника эксперимента в аэродинамических трубах / пер. с англ. под ред. С.Г. Попова. М.: Изд-во иностранной литературы, 1955. 667 с.

2. Gomes C.D. Correction of wind tunnel results for the airfoils of ITA’s unmanned aerial vehicle / Cavalieri A.V., Girardi R.M., Arajo T.B. // 19th International Congress of Mechanical Engineering, November 5-9, 2007, Brasilia, DF.

3. Mangler W. The lift distribution of wings with end plates // NACA Technical Memorandum. 1938. April, № 856. Pp. 18-19.

4. Fuglsang P. Validation of a wind tunnel testing facility for blade surface pressure measurements / I. Antonio, N. Sorensen, H. Madsen / Riso National Laboratory. Ris0-R. 1998. № 981. 82 p.

5. Румянцев А.Г., Силантьев В.А. Расчетно-экспериментальное исследование обтекания механизированных профилей // Теплофизика и аэромеханика. 2010. Т. 17, № 2. C. 291-306.

6. Ewald B. Classical corrections for open test sections // AGARD-AG-336. Wind Tunnel Wall Corrections. 1998. Pp. 2-54-2-61.

7. Barlow J.B., Rae W.H.Jr., Pope J.A. Low-speed wind tunnel testing. New York: John Wiley & Sons, Inc., 1984. 713 p.

8. Руденко С.И. Методика весового эксперимента в аэродинамической трубе Т-102 ЦАГИ // Труды ЦАГИ. 1977. Вып. 1886. 62 c.

9. Holst H. German activities on wind tunnel corrections // AGARD Report. Wind tunnel Corrections for High Angle of Attack Model. 1980. № 692. Pp. 4-1-4-23.

10. Белоцерковский С.М., Ништ М.И. Отрывное и безотрывное обтекание тонких крыльев идеальной жидкостью. М.: Наука, 1978. 351 c.

11. Jacobs E.A., Sherman A. Airfoil sections characteristics as affected by variations of the Reynolds number // NACA. Report № 586. 1939. Pp. 227-267.