Flow Field, Vortex Shedding, and Aerodynamic performance of a Swept-Back Wing
碩士 === 國立臺灣科技大學 === 機械工程系 === 93 === 本研究針對具15度後掠角之NACA 0012剖面的有限長度懸臂機翼，探討雷諾數及攻角的變化，對後掠翼表面流場、氣動力性能及尾流區之流場結構的影響。在低雷諾數區域，透過煙線流場可視化的觀察，翼表面的流場行為有五種特徵模態產生，分別為貼附表面流、不穩定波尾流、渦旋尾流、翼前緣分離及鈍體尾流模態。在高雷諾數區域，藉由表面油膜流法觀察，翼表面的流場行為有六種特徵模態發生，分別為層流分離、分離泡、翼前緣泡、分離泡延展、紊流分離及鈍體尾流模態。故在弦長雷諾數對攻角的圖面上，可劃分出十一種表面流場之特徵模態，這些表面流場的動態衍化與時...
| Main Authors: | , |
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| Other Authors: | |
| Format: | Others |
| Language: | zh-TW |
| Published: |
2005
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| Online Access: | http://ndltd.ncl.edu.tw/handle/72008989803397227381 |
| Summary: | 碩士 === 國立臺灣科技大學 === 機械工程系 === 93 === 本研究針對具15度後掠角之NACA 0012剖面的有限長度懸臂機翼，探討雷諾數及攻角的變化，對後掠翼表面流場、氣動力性能及尾流區之流場結構的影響。在低雷諾數區域，透過煙線流場可視化的觀察，翼表面的流場行為有五種特徵模態產生，分別為貼附表面流、不穩定波尾流、渦旋尾流、翼前緣分離及鈍體尾流模態。在高雷諾數區域，藉由表面油膜流法觀察，翼表面的流場行為有六種特徵模態發生，分別為層流分離、分離泡、翼前緣泡、分離泡延展、紊流分離及鈍體尾流模態。故在弦長雷諾數對攻角的圖面上，可劃分出十一種表面流場之特徵模態，這些表面流場的動態衍化與時間平均的流形，均以拓樸分析而得到特徵模型。利用六力平衡儀量測後掠翼之氣動力性能，搭配流場觀察的結果，發現氣動力性能與表面流場的特徵有密切的關係，並且在翼表面的流場特徵為分離泡延展模態時發生失速。根據熱線風速儀輸出的時序圖及所對應的頻譜圖，尾流區有四種不同的渦旋流逸之特徵，分別為層流、次臨界、過渡及超臨界模態。渦旋流逸的特徵與表面流場之行為有密切的相關。將渦旋流逸的頻率作無因次化分析，而獲得渦旋流逸的頻率、史卓數及洛斯柯數與雷諾數及攻角之間的關係。並以統計分析的理論，針對尾流區不同的渦旋流逸之特徵，探討概率密度函數、相關係數、渦旋與紊流的時間尺度與長度尺度。最後，針對不同的翼表面之流場特徵，應用PIV的技術，取得表面流場結構之全域速度場，得到量化的流場結構，使得拓樸結果更清晰的顯現。同時，環繞在機翼周圍的渦度場與紊流場特性也都予以量化。
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