航空学报
航空學報
항공학보
Acta Aeronautica ET Astronautica Sinica
2015年
9期
2874-2883
,共10页
气动干扰%嵌套网格%Navier-Stokes方程%直升机%计算流体力学
氣動榦擾%嵌套網格%Navier-Stokes方程%直升機%計算流體力學
기동간우%감투망격%Navier-Stokes방정%직승궤%계산류체역학
aerodynamic interaction%embedded grid%Navier-Stokes equation%helicopter%computational fluid dynamics
建立了一个基于计算流体力学(CFD)技术的直升机旋翼/尾桨/垂尾气动干扰分析方法.在该方法中,选取Navier-Stokes方程为控制方程,使用二阶迎风的Roe格式进行空间离散,并选取隐式LU-SGS(Lower-Upper Symmetric Gauss-Seidel)格式进行时间推进,湍流模型为B-L(Baldwin-Lomax)模型;为了实现旋翼、尾桨和垂尾网格之间的流场信息交换,采用运动嵌套网格方法.应用所建立的方法,对Helishape 7A旋翼和Lynx直升机尾桨进行了算例计算,并与试验数据进行对比,验证了方法的正确性.着重针对旋翼/尾桨干扰特性进行了计算,并进一步计入垂尾的干扰,对垂尾/尾桨干扰以及旋翼/尾桨/垂尾干扰特性进行了研究,分析了旋翼、尾桨和垂尾相互干扰的规律.结果表明:对于不同的垂尾/尾桨构型,阻塞面积越大,对应的尾桨拉力也较大,但尾桨和垂尾获得的净拉力却减小,且不同阻塞面积下,推力式构型尾桨比拉力式尾桨具有更大的净拉力;然而,在前飞过程中,直升机垂尾对旋翼与尾桨干扰的影响很小.
建立瞭一箇基于計算流體力學(CFD)技術的直升機鏇翼/尾槳/垂尾氣動榦擾分析方法.在該方法中,選取Navier-Stokes方程為控製方程,使用二階迎風的Roe格式進行空間離散,併選取隱式LU-SGS(Lower-Upper Symmetric Gauss-Seidel)格式進行時間推進,湍流模型為B-L(Baldwin-Lomax)模型;為瞭實現鏇翼、尾槳和垂尾網格之間的流場信息交換,採用運動嵌套網格方法.應用所建立的方法,對Helishape 7A鏇翼和Lynx直升機尾槳進行瞭算例計算,併與試驗數據進行對比,驗證瞭方法的正確性.著重針對鏇翼/尾槳榦擾特性進行瞭計算,併進一步計入垂尾的榦擾,對垂尾/尾槳榦擾以及鏇翼/尾槳/垂尾榦擾特性進行瞭研究,分析瞭鏇翼、尾槳和垂尾相互榦擾的規律.結果錶明:對于不同的垂尾/尾槳構型,阻塞麵積越大,對應的尾槳拉力也較大,但尾槳和垂尾穫得的淨拉力卻減小,且不同阻塞麵積下,推力式構型尾槳比拉力式尾槳具有更大的淨拉力;然而,在前飛過程中,直升機垂尾對鏇翼與尾槳榦擾的影響很小.
건립료일개기우계산류체역학(CFD)기술적직승궤선익/미장/수미기동간우분석방법.재해방법중,선취Navier-Stokes방정위공제방정,사용이계영풍적Roe격식진행공간리산,병선취은식LU-SGS(Lower-Upper Symmetric Gauss-Seidel)격식진행시간추진,단류모형위B-L(Baldwin-Lomax)모형;위료실현선익、미장화수미망격지간적류장신식교환,채용운동감투망격방법.응용소건립적방법,대Helishape 7A선익화Lynx직승궤미장진행료산례계산,병여시험수거진행대비,험증료방법적정학성.착중침대선익/미장간우특성진행료계산,병진일보계입수미적간우,대수미/미장간우이급선익/미장/수미간우특성진행료연구,분석료선익、미장화수미상호간우적규률.결과표명:대우불동적수미/미장구형,조새면적월대,대응적미장랍력야교대,단미장화수미획득적정랍력각감소,차불동조새면적하,추력식구형미장비랍력식미장구유경대적정랍력;연이,재전비과정중,직승궤수미대선익여미장간우적영향흔소.
