低雷诺数下翼型不同分离流态的大涡模拟

摘要

采用高精度大涡模拟方法,对来流5°攻角,马赫数0.4,三个不同雷诺数(55000、100000和150000)的NACA0025翼型进行仿真,研究低雷诺数条件下翼型的气动特性.从多个角度对比分析3种工况的计算结果,发现翼型绕流存在两种不同的分离流态:Re=55000和100000时,翼型上表面出现大尺度的开放式分离,形成宽的尾迹区;Re增加到150000时,上表面边界层分离后再附到翼型表面,形成闭合的分离泡,尾迹区宽度明显减小.无论哪种流态,层流边界层分离转捩的过程均受Kelvin-Helmholtz不稳定性控制,雷诺数的增加导致转捩过程加速,分离区也从开放变为闭合状态.