翼型表面仿生特殊构型对空化抑制影响的研究

为探究翼型表面仿生特殊构型对空化抑制的影响，本文采用修正的SST k-ω湍流模型并结合Zwart-Gerber-Belamri空化模型对常规与表面含仿生特殊构型的NACA0015翼型的非定常空化绕流进行数值仿真，确定仿生特殊构型的影响且揭示相应的机理。研究结果表明：对于表面含仿生特殊构型的翼型，相同频率下的升阻力幅值明显小于常规翼型下的且幅值整体波动较弱，同时平均升阻比增大；与常规翼型下的相比，空泡周期性演化发展过程变弱且空泡体积也减小；表面含仿生特殊构型翼型下的空化柔度在正负值间变化的程度较常规翼型下的弱，空化柔度小于0所对应的时间显著减少仿生特殊构型显著抑制空化。低压区与涡旋分布范围均小于常规翼型下的，湍动能分布范围减小且强度减弱，在其综合影响下实现抑制空化的目的，流场因而变稳定。