在低马赫数下，对三种不同相对厚度的NACA系列基本厚度翼型在俯仰振荡运动中的动态失速现象进行了数值研究。数值模拟时采用双时间法和LU-SGS隐式解法相结合的模式求解了非惯性坐标系下的非定常纳维。司托克斯（NS）方程组，空间离散采用Roe格式，并结合刚性动网格生成技术。采用全湍流计算，通过引入BL（Baldwin-Lomax）模型计入湍流影响。计算出的气动力迟滞曲线与实验结果变化趋势符合较好，表明了数值方法的有效性，同时通过比较和分析不同厚度翼型在轻失速和深失速下的流场结构，发现绕翼型的失速旋涡产生和发展规
### 不同厚度翼型动态失速涡运动数值研究
#### 研究背景与意义
在航空航天领域，翼型的设计对于飞行器的性能至关重要。动态失速现象在翼型的气动性能研究中是一个非常重要的课题，特别是在低速飞行条件下。动态失 Stall 现象是指翼型在进行俯仰运动时，由于攻角的变化导致翼面上形成的旋涡分离、发展和脱落的过程。这种现象直接影响到飞行器的升力特性和稳定性。因此，深入理解动态失速的机理，对于提高飞行器设计的准确性和可靠性具有重要意义。
#### 研究方法与技术路线
本研究采用了数值模拟的方法来探究不同相对厚度的NACA系列翼型在俯仰振荡运动中的动态失速现象。具体来说，研究者们利用双时间步法(Dual Time-Step Approach)和LU-SGS(Lower-Upper Symmetric-Gauss-Seidel)隐式解法相结合的方式，解决了非惯性坐标系下的非定常纳维-斯托克斯(Non-Steady Navier-Stokes, NS)方程组。为了提高计算效率和准确性，他们还采用了Roe格式进行空间离散，并结合了刚性动网格生成技术(Rigid Moving Mesh Generation)。此外，考虑到湍流对动态失速的影响，该研究采用了全湍流计算方法，并引入了BL(Baldwin-Lomax)湍流模型来模拟湍流效应。
#### 研究成果与分析
通过对三种不同相对厚度的NACA系列翼型的数值模拟，研究人员得到了一系列气动力迟滞曲线。这些曲线与实验结果的变化趋势相符良好，这验证了所采用数值方法的有效性。更重要的是，通过对不同厚度翼型在轻失速和深失速条件下的流场结构进行对比分析，研究者发现了绕翼型的失速旋涡产生和发展规律存在明显差异。这些差异主要体现在：
1. **轻失速条件**：在这种情况下，翼型上的失速旋涡相对较弱且形成过程较为缓慢。随着攻角的增加，旋涡逐渐形成并最终从翼面脱落，导致升力下降。
2. **深失速条件**：相比之下，在深失速状态下，翼型上形成的失速旋涡更为强烈且形成迅速。此时，旋涡的形成和脱落过程更加复杂，导致升力波动更为剧烈。
#### 结论与展望
本研究通过详细的数值模拟揭示了不同厚度翼型在俯仰振荡运动中的动态失速现象及其机理。这些发现不仅为深入理解动态失速提供了有价值的见解，也为未来飞行器翼型的设计和优化提供了理论依据和技术支持。未来的研究可以进一步探索更复杂的飞行条件和翼型配置，以期获得更广泛的应用价值。
这项研究工作为理解动态失速现象及其对飞行器性能的影响提供了重要的参考。通过精确的数值模拟技术和细致的分析方法，研究者们揭示了动态失速过程中失速旋涡的形成和发展规律，这对于提高飞行器的设计水平和飞行安全性具有重要意义。
