CN207106853U - 一种基于sd8000‑pt翼型的优化翼型 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于SD8000‑PT翼型的优化翼型，以SD8000‑PT翼型为原始翼型进行几何外形优化，优化后得到的本翼型相较于SD8000‑PT翼型在气动性能具有以下提升：阻力系数较原始翼型减小56counts，升阻比增大32.9％，力矩系数降低27.3％，本翼型在高亚音速低雷诺数的工况下气动性能优秀，尤其适用于临近空间飞行器的螺旋桨桨尖。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种可应用于临近空间飞行器螺旋桨桨尖的翼型，该翼型在高亚音速低雷诺数下的气动效率要明显优于已经应用于该类飞行器螺旋桨桨叶的SD8000-PT翼型。
背景技术
随着航空航天技术的发展，近些年来，临近空间飞行器逐渐成为空天飞行器的研究热点，其中包括太阳能飞机、飞艇、传感器飞机以及一些星球飞行器，对这些飞行器来说，其工作环境通常是低密度的大气，另外飞行器本身的巡航速度很低，一般在马赫数0.1左右，这就直接导致了临近空间飞行器的螺旋桨工作雷诺数变得很低，一般在10万-30万之间，低雷诺数下会导致翼型的升阻比特性变得很差。同时，临近空间飞行器螺旋桨桨尖的马赫数会由于高空的低声速变得很大，处在高亚音速的范围，因此，对于桨尖翼型的设计要综合考虑高亚声速低雷诺数的影响。
SD8000-PT翼型在设计点Ma∞＝0.70,Re＝0.10×106,CL＝0.50时，翼型上表面存在较大的分离流，导致该翼型的气动效率较低，另外，这个大分离区的存在也不利于翼型气动性能的稳健性。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种基于SD8000-PT翼型的优化翼型，本翼型以SD8000-PT翼型为原始翼型进行几何外形优化，优化后得到的本翼型相较于SD8000-PT翼型在气动性能具有以下提升：阻力系数较原始翼型减小56counts，升阻比增大32.9％，力矩系数降低27.3％，本翼型在高亚音速低雷诺数的工况下气动性能优秀，尤其适用于临近空间飞行器的螺旋桨桨尖。
为了实现上述目的，本实用新型所采取的技术方案是：一种基于SD8000-PT翼型的优化翼型，本优化翼型的剖面几何数据如下：
作为本实用新型的一种优选技术方案，本翼型的剖面几何数据如下：
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本翼型以SD8000-PT翼型为原始翼型进行几何外形优化，优化后得到的本翼型相较于SD8000-PT翼型在气动性能具有以下提升：阻力系数较原始翼型减小56counts，升阻比增大32.9％，力矩系数降低27.3％，本翼型在高亚音速低雷诺数的工况下气动性能优秀，尤其适用于临近空间飞行器的螺旋桨桨尖。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
图1是本实用新型优化翼型与原始SD8000-PT翼型剖面对比坐标图。
图2是本实用新型优化翼型与原始SD8000-PT翼型压力分布对比图。
图3是本实用新型优化翼型与原始SD8000-PT翼型摩阻系数分布对比图
图4是本实用新型优化翼型与原始SD8000-PT翼型阻力系数收敛历程对比图。
图5是本实用新型优化翼型与原始SD8000-PT翼型升力曲线对比图。
图6是本实用新型优化翼型与原始SD8000-PT翼型升阻极曲线对比图。
图7是本实用新型优化翼型与原始SD8000-PT翼型压力云图对比图。
图8是本实用新型优化翼型与原始SD8000-PT翼型空间流线对比图。
具体实施方式
参看附图1，本实用新型一个具体实施方式中优化翼型的剖面几何数据如下：
通过CFD计算表明，本优化翼型的气动性能在Ma∞＝0.70,Re＝0.10×106,CL＝0.50的设计状态下要明显优于SD8000-PT翼型，本优化翼型与原始SD8000-PT翼型的气动性能对比如下：
表中：CL为巡航升力系数；CD为阻力系数；Cm为力矩系数；CL/CD为升阻比。
图2为设计点压力分布比较，优化后的翼型前缘吸力峰值有所增加。由于优化后翼型的最大弯度下降，因此要达到相同的升力系数，迎角相对较大，这样就使前缘吸力峰值有所增加。
图3为设计点摩阻系数分布，优化后翼型上表面分离区变小，由于前缘吸力峰值的变大，增大了逆压梯度，因此分离泡开始的位置有所提前。
图4为阻力系数收敛曲线，在设计点优化后翼型的阻力系数要明显小于SD8000-PT翼型。
图5为优化前后翼型升力特性比较，要达到相同的升力系数，需要更大的迎角，因此升力曲线整个往右下方移动。
图6为升阻极曲线的比较，可以看出在大部分升力系数下，优化后翼型的阻力系数都要明显小于初始翼型，低阻坑更明显，因此具有更高的升阻比，气动效率更高。
图7和图8分别为压力云图和空间流线的对比，可以看出优化翼型在上边面的分离区更小，有利于降低阻力系数。
上述描述仅作为本实用新型可实施的技术方案提出，不作为对其技术方案本身的单一限制条件。
Claims (2)
1.一种基于SD8000-PT翼型的优化翼型，其特征在于：本优化翼型的剖面几何数据如下：
2.根据权利要求1所述的基于SD8000-PT翼型的优化翼型：其特征在于：本翼型的剖面几何数据如下：
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| CN111056036A (zh) * | 2019-12-27 | 2020-04-24 | 北京电子工程总体研究所 | 一种高空螺旋桨快速迭代生成方法 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111056036A (zh) * | 2019-12-27 | 2020-04-24 | 北京电子工程总体研究所 | 一种高空螺旋桨快速迭代生成方法 |
| CN111056036B (zh) * | 2019-12-27 | 2021-08-13 | 北京电子工程总体研究所 | 一种高空螺旋桨快速迭代生成方法 |
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