由於干涉效慹的影響,從穿音速風洞測試中獲取正確的流場空氣動力特性數據是一件 非常困難的工作,風洞壁干涉效應包括阻塞(Blockage),震波反射(Wave Reflec- tion),模型支架干涉(Model Support Interference)及尾流阻塞(Wake Blocka- ge)等,適當的通氣式壁面(Ventiated Walls )已被認知可減輕上述所提及的一些 壁面干涉問題,然而其空氣動力特性仍未被充分了解,傳統以線性關係式代表此洞壁 特性已被證實在穿音速流場測試時是不恰當的。假使我們能尋求一個合理的壁面關係 式,則我們可利用數值方法模擬風洞內之流場並估計風洞壁干涉的強弱,經由此數值 模擬可提供實驗者許多有效的資訊,如洞壁透氣率(porosity Ratio)覆槽艙壓(P- lenum chamber pressure)等,以便其製造出一個干涉效應最小的吹試環境。 關於風洞壁面干涉的現象早期的理論分析如Baldwin et al .皆限於次音速流,且以 其所提出之線平均界面條件模擬洞壁特性,最早從事穿音速干涉效應計算者當推Mur- man 和Murman et al.文中皆利用有限差分法解非線性穿音速微擾方程式(Transon- ic Small Disturbance Equation )。至於壁面邊界條件則採Baldwin 所提之線關係 式。 本文利用有限差分法及捕捉震波法等有關數值分析技巧以估測洞壁之干涉效應,所採 之統御方程式則為保守型全勢流方程式,洞壁特性則以一非線性經驗關係式模擬之, 由本文建立的程式除在格點相當扭曲的情況下是非常穩健可靠的,穿孔平均壁面條件 在包括和忽略流線曲率項之差異亦將初步探討,結果顯示當震波未撞擊壁面時兩者差 異不大,文中計算之壁面包括封閉式、開放式和穿孔式壁面,並對自由流馬赫數,洞 壁透氣率在無升力及有升力的MACA0012翼剖面流場中的干涉效應做了數值探討, 以瞭解穿音速風洞測試的敏感性。
|