The major objective of the present study is to get a better understanding of the yawed leading-edge separation bubble. Experiments has been carried out to verify the effects of swept-angle on leading-edge separation bubble characteristics and stalling characteristics.
Detailed wall pressure distribution, wall pressure fluctuation and surface-shear fluctuation were measured in the leading-edge separation bubble region for five swept-wing models with different swept-angle.
For a given angle of attack, separation \& transition points move downstream and the total bubble length increases with increasing absolute value of swept-angle.
The reverse flow region of separation bubble has very vigorous fluctuations and the transition region of separation bubble has a characteristic fluctuating frequency.
본 연구에서는 leading-edge separation bubble 특성에 swept-angle이 어떠한 영향을 미치며, 나아가서는 stall 특성과 어떠한 연관성을 갖는 가에 대한 추적을 실험을 통해 수행하였다.
open-jet type 의 소형 wind-tunnel 에서 $NACA66_3-018$ 익형을 사용하여 swept-angle 이 $0\,^\circ,\; \pm 15\,^\circ,\; \pm 30\,^\circ$ 인 다섯가지 경우에 대해서 세밀한 static pressure distribution 측정과 surface-oil flow visualization 그리고 leading-edge separation bubble 영역내에서의 몇가지 난류특성들을 측정하였다.
그 결과 swept-angle 의 효과로 인한 free stream 의 effective Reynolds number 의 감소가 yawed leading-edge separation bubble의 특성에 미치는 여러가지 영향을 추적 할 수 있었다.
swept-angle 로 인해서 leading-edge separation bubble 의 laminar separation, transition 이 지연되며 결과적으로 leading-edge separation bubble 의 길이가 swept-angle 이 증가할 수록 길어지는 경향을 갖는다는 것을 알 수 있었다. 이는 난류 경계층으로 reattach 되는 bubble flow 에서, 난류 경계층의 initial thickness 를 증가 시키는 결과를 초래하며, 결과적으로 익형의 trailing-edge 부근에서의 turbulent separation 을 촉진시킬 가능성이 있음을 확인하였다.
또 bubble flow 내의 몇가지 난류특성의 측정을 통해서, bubble flow의 후반부인 reverse flow 영역은 특히 심한 fluctuation 을 가지며, 이 부근에서 측정한 pressure fluctuation, surface-shear fluctuation의 spectrum 을 통해서 bubble flow 내의 largest eddy size 에 대한 정보를 얻어낼 수 있었다.
leading-edge separation bubble 현상에 대한 여러방면에서의 실험 data 는, 익형의 항공역학적인 특성을 개선하고 stall 현상을 예방하는데 필요한 여러가지 정보를 제공할 수 있을 것이다.
