Flow characteristics of diamond and lambda wings at different flight conditions

Abstract

Bu çalışmada, 3 boyutlu parçacık görüntülemeli hız ölçme tekniği (PIV) kullanılarak düşük süpürme açısına sahip elmas ve lambda kanat üzerindeki ortalama akış yapısı incelenmiştir. Elmas kanat yüzeyine yakın bölgede akış yapısı ve girdap çökmesinin oluşumu hücum açısı ? =7 ? ve 10 ? değeri için kanatların sapma açısı 0 ? ? ? ?15 ? aralığında değiştirilerek çalışılmıştır.İkinci olarak, lambda kanat için deneyler üstten ve arkadan görünüş düzlemlerinde gerçekleştirilmiştir. Kanat yüzeyine yakın bölgede ve diğer kesitlerde akış yapısı ve girdap çökmesinin oluşumu kanat hücum açıları 0 ? ? ? ?17 ? aralığında değiştirilerek incelenmiştir.Son olarak, kanat uç girdap kontrol kavramlarını benzeştirmek için, lambda kanat birkaç farklı periyotta küçük salınıma tabi tutulmuştur. Sabit kanat üzerinde çoğunlukla daimi olmayan akış yapısının doğal frekansına yakın değerde kanata salınım hareketi verilmesi halinde yüzeye yakın bölgede ve akış yapısında temel değişiklikler meydana gelmektedir. Deneysel analizler; zaman-ortalama eşdeğer akım çizgileri, girdap eğrileri dağılım konturları, Reynolds stres korelasyonları, akış yönündeki u ve akışa dik yöndeki v hız bileşenleri, çalkantı hız dağılımları ve türbülans kinetik enerjisi gibi akış karakteristiklerinden meydana gelmektedir.

The aim of this study is to investigate the time-averaged flow structure around a nonslender diamond and lambda wing using a laser based 3-dimessional Particle Image Velocimetry (PIV) technique. The flow structure in close region of the stationary diamond wing surface and formation of the vortex breakdown were studied by varying the yaw angle of the wing within the range of 0 ? ? ? ?15 ? for the angle of attack of ????? and ??? .Secondly, the flow structure in the near-surface and other crosssections of the wing and formation of the vortex breakdown were investigated by varying the angle of attack of the wing within the range of 7o? ? ?17o.Finally, a lambda wing is subjected to small-amplitude perturbations over a range of periods to simulate leading-edge vortex control concepts. Perturbations near the inherent frequency of the predominantly unsteady flow event on the stationary wing yield substantial changes of the near surface flow structure. Experimental analyses are composed of time-average patterns of streamlines, contours of vorticity distributions, Reynolds stress correlations, transverse and streamwise velocity components, distribution of fluctuating velocities and turbulent kinetic energy.