航空学报
航空學報
항공학보
ACTA AERONAUTICA ET ASTRONAUTICA SINICA
2013年
10期
2256-2264
,共9页
直升机%旋翼%飞行动力学%配平分析%动量源方法%计算流体力学
直升機%鏇翼%飛行動力學%配平分析%動量源方法%計算流體力學
직승궤%선익%비행동역학%배평분석%동량원방법%계산류체역학
helicopter%rotor%flight dynamics%trimming analysis%momentum source method%computational fluid dynamics
在直升机非线性全量飞行动力学模型的基础上,提出了一种耦合计算流体力学(CFD)方法的前飞状态配平计算分析方法.为提高传统飞行动力学建模中的直升机旋翼、机身和尾桨等部件的气动力计算精度,降低对试验数据的依赖性,建立了一个以Navier-Stokes方程为控制方程且包含旋翼和尾桨动量源项的直升机气动干扰流场及气动力的计算方法.采用非结构网格技术生成围绕直升机的网格,空间方向采用Jameson中心差分格式进行离散,时间推进采用五步龙格库塔法,并添加人工黏性以抑制解的数值振荡等,同时采用当地时间步长、变系数的隐式残值光顺等方法加速流场收敛.在耦合CFD方法的配平计算中,建立了一种将CFD计算得到的气动力与飞行动力学中的气动力高效耦合的策略.在飞行动力学模型和CFD方法验证的基础上,以UH 60A直升机为研究对象,进行了耦合CFD方法的全机配平分析,最后检验了耦合CFD模型的直升机配平方法的收敛性和精度.结果表明,该方法可以有效地提高配平分析精度,满足工程分析要求.
在直升機非線性全量飛行動力學模型的基礎上,提齣瞭一種耦閤計算流體力學(CFD)方法的前飛狀態配平計算分析方法.為提高傳統飛行動力學建模中的直升機鏇翼、機身和尾槳等部件的氣動力計算精度,降低對試驗數據的依賴性,建立瞭一箇以Navier-Stokes方程為控製方程且包含鏇翼和尾槳動量源項的直升機氣動榦擾流場及氣動力的計算方法.採用非結構網格技術生成圍繞直升機的網格,空間方嚮採用Jameson中心差分格式進行離散,時間推進採用五步龍格庫塔法,併添加人工黏性以抑製解的數值振盪等,同時採用噹地時間步長、變繫數的隱式殘值光順等方法加速流場收斂.在耦閤CFD方法的配平計算中,建立瞭一種將CFD計算得到的氣動力與飛行動力學中的氣動力高效耦閤的策略.在飛行動力學模型和CFD方法驗證的基礎上,以UH 60A直升機為研究對象,進行瞭耦閤CFD方法的全機配平分析,最後檢驗瞭耦閤CFD模型的直升機配平方法的收斂性和精度.結果錶明,該方法可以有效地提高配平分析精度,滿足工程分析要求.
재직승궤비선성전량비행동역학모형적기출상,제출료일충우합계산류체역학(CFD)방법적전비상태배평계산분석방법.위제고전통비행동역학건모중적직승궤선익、궤신화미장등부건적기동력계산정도,강저대시험수거적의뢰성,건립료일개이Navier-Stokes방정위공제방정차포함선익화미장동량원항적직승궤기동간우류장급기동력적계산방법.채용비결구망격기술생성위요직승궤적망격,공간방향채용Jameson중심차분격식진행리산,시간추진채용오보룡격고탑법,병첨가인공점성이억제해적수치진탕등,동시채용당지시간보장、변계수적은식잔치광순등방법가속류장수렴.재우합CFD방법적배평계산중,건립료일충장CFD계산득도적기동력여비행동역학중적기동력고효우합적책략.재비행동역학모형화CFD방법험증적기출상,이UH 60A직승궤위연구대상,진행료우합CFD방법적전궤배평분석,최후검험료우합CFD모형적직승궤배평방법적수렴성화정도.결과표명,해방법가이유효지제고배평분석정도,만족공정분석요구.
