J. Li, K. Nagata, T. Watanabe
Large-eddy simulation of low Reynolds number flow around airfoils with suction and ejection slits
International Journal of Aeronautical and Space Sciences, 1-14 2025

This article may be found at https://doi.org/10.1007/s42405-025-01004-7.

Abstract

This paper utilizes the large eddy simulation capabilities to investigate the aerodynamic characteristics of NACA0012 airfoils modified with slits at low Reynolds number, which are consistent with previous research on flow control modifications. The effects of slit modifications near the leading and trailing edges are examined at varying angles of attack. The study models variations in the placement of slits to assess how these modifications influence the flow around the airfoil and improve aerodynamic performance. The configuration includes slits that allow flow to eject and suck at strategic points, enhancing boundary layer control, and adjusting the placement of slits to maximize the aerodynamic benefits across different flight regimes. It is observed that lift and drag forces vary depending on the slit configuration. The size of the laminar separation bubbles also varies depending on the placement and design of the slits, such as their proximity to critical aerodynamic regions and the degree of flow intervention they introduce. The majority of results indicate an improvement in the lift-to-drag ratio, demonstrating the potential of slit modifications to enhance airfoil efficiency.

日本語訳 (DeepL翻訳)

低レイノルズ数流における吸気スリットと排気スリットを有する翼型周囲の大型渦シミュレーション

本研究では、LESの解析能力を活用し、低レイノルズ数におけるスリットを付与したNACA0012翼型の空力特性を調査しています。これは、流体制御改変に関する過去の研究結果と一致するものです。翼の前縁と後縁付近のスリット改変の影響を、異なる迎え角において検討しています。本研究では、スリットの配置バリエーションをモデル化し、これらの改変が翼周辺の流れに与える影響を評価し、空力性能の向上を検証しています。構成には、戦略的なポイントで流れの排出と吸引を可能にするスリットが含まれ、境界層制御を強化し、異なる飛行モードにおいて空力的な利益を最大化するためにスリットの配置を調整しています。スリットの配置により、揚力と抗力力が変化することが観察されています。層流分離泡のサイズも、スリットの配置と設計（例えば、重要な空力領域への近接度や流れへの介入の程度）により変化します。大多数の結果は揚力対抗力比の改善を示しており、スリットの改変が翼型の効率向上に潜在的な可能性を有することを示しています。