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螺旋桨尾流-自由叶轮耦合作用的数值模拟
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作者 胡健 张维鹏 《华中科技大学学报:自然科学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期82-86,104共6页
为了探讨螺旋桨尾流与自由叶轮的耦合作用,使用SST(剪应力输运)湍流模型对螺旋桨-自由叶轮流场进行数值模拟.使用切割体网格划分方式对流场域进行网格划分,使用滑移网格方法实现螺旋桨和自由叶轮的运动.分析了自由叶轮对螺旋桨尾涡的切... 为了探讨螺旋桨尾流与自由叶轮的耦合作用,使用SST(剪应力输运)湍流模型对螺旋桨-自由叶轮流场进行数值模拟.使用切割体网格划分方式对流场域进行网格划分,使用滑移网格方法实现螺旋桨和自由叶轮的运动.分析了自由叶轮对螺旋桨尾涡的切割作用,对自由叶轮桨叶上受到的脉动压力和应力分布进行分析.数值模拟的结果表明:自由叶轮桨叶表面上的压力具有明显的周期性,这一周期性和螺旋桨推力脉动的周期性相一致;在近导边处,叶背上脉动压力的幅值大于叶面上,而在其他位置,叶面上的脉动压力幅值大于叶背上,叶背上的脉动压力的幅值由导边向随边减少;在不考虑重力的情况下,自由叶轮上的应力分布与自由叶轮表面压力分布一致,而在考虑重力的情况下,应力分布发生改变且应力值增大. 展开更多
关键词 自由叶轮 螺旋桨尾流 脉动压力 应力 尾涡
New Progress in Helicopter Rotor Wake Research 预览
2
作者 XU Guohua SHI Yongjie ZHAO Qijun 《南京航空航天大学学报:英文版》 EI CSCD 2019年第1期36-56,共21页
Rotor wake analysis,a fundamental research of helicopter technology,has been widely applied for rotor aerodynamic analysis. This paper summarizes the research of different rotor wake models at home and abroad and revi... Rotor wake analysis,a fundamental research of helicopter technology,has been widely applied for rotor aerodynamic analysis. This paper summarizes the research of different rotor wake models at home and abroad and reviews the development process of rotor wake methods as well as the research achievement obtained in each stage. Then,the new progress of helicopter rotor wake methods is described in detail. It includes constant circulation contours modeling method of rotor wake,pseudo-implicit relaxation iteration and time-accurate solution method, research on aerodynamic interaction characteristics of helicopter rotor/fuselage by wake method,research on the rotor blade -vortex interaction noise and interaction of coaxial rigid rotor aerodynamics by viscous vortex particle method, and application of free wake method to helicopter flight dynamics modeling. In the end,some prospects for the research of helicopter rotor wake method are put forward,which clarifies the ideas for the future development of rotor wake method. 展开更多
关键词 HELICOPTER ROTOR free WAKE VISCOUS VORTEX particles aerodynamic characteristics FLIGHT dynamics WAKE progress
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升力偏置对ABC旋翼气动性能的影响 预览
3
作者 牛青峰 刘平安 +1 位作者 樊枫 黄水林 《南京航空航天大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期232-237,共6页
采用共轴刚性旋翼的高速直升机是未来旋翼飞行器的发展方向之一,其本质特点即前行侧桨叶会产生升力偏置。为了研究旋翼升力偏置量对刚性旋翼性能的影响,采用自由尾迹方法对采用前行桨叶概念(Advancing bladec oncept,ABC)的刚性旋翼在... 采用共轴刚性旋翼的高速直升机是未来旋翼飞行器的发展方向之一,其本质特点即前行侧桨叶会产生升力偏置。为了研究旋翼升力偏置量对刚性旋翼性能的影响,采用自由尾迹方法对采用前行桨叶概念(Advancing bladec oncept,ABC)的刚性旋翼在不同升力偏置状态下的气动特性进行了计算。通过对计算结果的分析,得到旋翼升力分布、升阻比、阻力特性和功率特性等随升力偏置的变化规律。文中还对前进比μ=0.2,0.4,0.5的计算结果进行了对比分析。结果表明,旋翼升力偏置量的改变能够显著改变旋翼桨盘的升力分布,进而对旋翼气动性能产生重要影响。不同的前进比下,产生旋翼最大前飞升阻比的升力偏置量也会有所不同,μ=0.2时,最大前飞升阻比出现在旋翼升力偏置为20%左右;μ=0.4时,最大前飞升阻比出现在旋翼升力偏置为25%左右,μ=0.5时,最大前飞升阻比出现在旋翼升力偏置为30%左右。 展开更多
关键词 刚性旋翼 升力偏置 自由尾迹 气动性能 升阻比
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不同飞行轨迹对旋翼斜下降状态噪声影响计算分析
4
作者 袁明川 刘平安 +2 位作者 樊枫 孙伟 林永峰 《直升机技术》 2019年第1期1-5,15共6页
基于自由尾迹结合Farassat 1A方程的数值计算方法,研究了不同飞行轨迹下旋翼远场噪声辐射特性。采用BO-105直升机旋翼作为研究对象,针对直升机的斜下降飞行任务,设计了三种具有相同起始和终止位置的飞行轨迹,计算获得了直升机在不同轨... 基于自由尾迹结合Farassat 1A方程的数值计算方法,研究了不同飞行轨迹下旋翼远场噪声辐射特性。采用BO-105直升机旋翼作为研究对象,针对直升机的斜下降飞行任务,设计了三种具有相同起始和终止位置的飞行轨迹,计算获得了直升机在不同轨迹飞行中目标观测点处A计权总声压级的变化历程。对比了不同飞行状态的桨-涡干扰特性和BVI噪声传播指向性,分析了飞行轨迹改变对噪声降低的内在影响。进一步改变了旋翼飞行速度,对比了旋翼状态参数变化对飞行轨迹噪声控制的影响。结果表明,改变飞行轨迹可以显著降低旋翼的远场噪声辐射,飞行过程中最大总声压级降低约6dBA;旋翼飞行速度改变显著影响飞行轨迹噪声控制的效果。 展开更多
关键词 自由尾迹 旋翼噪声 飞行轨迹 指向性 桨-涡干扰
偏航工况下风力机尾流特性分析 预览
5
作者 周文平 贺元成 《水力发电》 北大核心 2018年第9期89-92,共4页
采用基于涡流理论的自由尾迹模型对风力机处于偏航工况下的尾涡结构进行计算,分析其对尾流特性的影响规律。结果表明:风力机偏航运行时,尾涡呈现出非对称的偏斜结构,且尾涡偏斜角大于偏航入流角;尾涡系中,叶片附着涡对尾流的诱导影响... 采用基于涡流理论的自由尾迹模型对风力机处于偏航工况下的尾涡结构进行计算,分析其对尾流特性的影响规律。结果表明:风力机偏航运行时,尾涡呈现出非对称的偏斜结构,且尾涡偏斜角大于偏航入流角;尾涡系中,叶片附着涡对尾流的诱导影响主要在轴向和径向方向,近尾迹涡及远尾迹涡对尾流的诱导影响主要在切向和径向方向;尾流区内流动以轴向流动和径向流动为主,尾流区外流动以轴向流动和切向流动为主。 展开更多
关键词 风力机 偏航工况 自由尾迹 尾流特性
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共轴刚性旋翼变距轴线对铰链力矩影响分析 预览
6
作者 袁明川 孙朋朋 +2 位作者 樊枫 刘平安 林永峰 《航空科学技术》 2018年第4期61-66,共6页
对不同变距轴线方案下的共轴刚性旋翼桨叶气动铰链力矩特性进行了计算分析。以X2共轴刚性旋翼气动布局为研究对象,气动铰链力矩计算方法采用自由尾迹方法。变距轴线方案包括常规变距方案以及X2共轴刚性旋翼采用的新型变距轴线方案。常... 对不同变距轴线方案下的共轴刚性旋翼桨叶气动铰链力矩特性进行了计算分析。以X2共轴刚性旋翼气动布局为研究对象,气动铰链力矩计算方法采用自由尾迹方法。变距轴线方案包括常规变距方案以及X2共轴刚性旋翼采用的新型变距轴线方案。常规方案下变距轴线设置在桨叶剖面0.25弦点,新方案下变距轴线在桨叶根部剖面设置在0.5弦点,在特定的径向剖面过渡至0.25弦点。对比了不同方案下旋翼气动铰链力矩的静态平均值和动态1/2峰-峰值。对X2旋翼气动布局进行桨尖后掠处理,分析了桨尖后掠构型下的气动铰链力矩特点。结果表明,新型变距轴线方案下铰链力矩的静态值和动态值均有很大程度的减小,降低幅度随着前飞速度的增加而增大。 展开更多
关键词 共轴刚性旋翼 铰链力矩 自由尾迹 变距轴线 后掠桨尖
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旋翼有限地面效应的理论建模和试验
7
作者 辛冀 李攀 +1 位作者 陈仁良 刘大伟 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期66-76,共11页
针对有限地面对旋翼产生的地面效应现象,建立了一种新的流场分析模型。根据有限地面效应问题计算量大、对旋翼流场影响不均匀的特点,使用3阶精度、高稳定性的时间步进自由尾迹格式对旋翼尾迹结构进行分析,并提出了"物质线"修正法对穿... 针对有限地面对旋翼产生的地面效应现象,建立了一种新的流场分析模型。根据有限地面效应问题计算量大、对旋翼流场影响不均匀的特点,使用3阶精度、高稳定性的时间步进自由尾迹格式对旋翼尾迹结构进行分析,并提出了"物质线"修正法对穿过有限地面的非物理运动尾迹节点进行了位置修正。同时开展了有限地面效应中悬停和前飞状态下的旋翼气动力测量试验,对该状态下的旋翼力和桨叶挥舞运动特点进行了测量。将新建立模型的计算结果与试验值进行对比,验证了模型的准确性。根据计算模型得到的旋翼尾迹结构,对有限地面效应中多种飞行状态下的旋翼流场进行了分析。 展开更多
关键词 旋翼 有限地面 时间步进 自由尾迹 尾迹修正
球形颗粒自由下落过程运动和流场数值分析 预览 被引量:1
8
作者 刘磊 杨建民 +1 位作者 吕海宁 彭涛 《江苏科技大学学报:自然科学版》 北大核心 2017年第5期620-628,共9页
深海矿产资源开发一般采用水力提升方式将海底矿石输送到水面.单个矿石颗粒在水中的运动特性及尾流特征是水力提升动力学特性研究的基础.文中采用计算流体力学方法,对不同直径、密度的球形矿石颗粒在水中自由下落的过程进行了数值模拟.... 深海矿产资源开发一般采用水力提升方式将海底矿石输送到水面.单个矿石颗粒在水中的运动特性及尾流特征是水力提升动力学特性研究的基础.文中采用计算流体力学方法,对不同直径、密度的球形矿石颗粒在水中自由下落的过程进行了数值模拟.采用基于剪切应力运输的分离涡方法模拟颗粒周围流场,研究了单颗粒在雷诺数Re=184,228,285和6 400时的六自由度运动及尾流结构.研究发现,随着Re增大,颗粒分别呈现垂直下落、倾斜直线下落、倾斜振荡下落、随机下落4种不同路径,通过分析其尾流结构及受力特征,讨论了不同下落路径的产生机理,所得结果可为深海矿产资源水力提升管道的设计和机理研究提供参考与支撑. 展开更多
关键词 自由下落 流场特性 尾涡结构 雷诺数
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基于改进直线涡元诱导速度模型的旋翼自由尾迹计算方法 预览
9
作者 周来宏 窦景欣 +1 位作者 张居乾 闻邦椿 《动力学与控制学报》 2017年第4期381-384,共4页
通过设置涡核模型的角度条件,使涡核模型在极限状态下仍保持收敛,进而改进了利用Biot-Savart定律计算直线涡元对空间任意一点诱导速度的模型;桨叶气动模型采用Weissinger-L升力面理论模拟;自由尾迹的求解采用PIPC松弛迭代算法结合具有... 通过设置涡核模型的角度条件,使涡核模型在极限状态下仍保持收敛,进而改进了利用Biot-Savart定律计算直线涡元对空间任意一点诱导速度的模型;桨叶气动模型采用Weissinger-L升力面理论模拟;自由尾迹的求解采用PIPC松弛迭代算法结合具有二阶精度的CB2D时间步进算法.利用上述模型和算法对某型号旋翼的尾迹进行数值计算,结果显示:利用改进涡核模型计算的桨尖涡径向位移收缩更加明显,这与实际情况更加接近;利用改进涡核模型得到的自由尾迹结果与实验数据吻合的更好.上述结论可以证明,新建立的旋翼自由尾迹模型提高了原有模型的准确性. 展开更多
关键词 无人机 旋翼 桨尖涡 直线涡元 诱导速度 自由尾迹
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共轴双旋翼悬停地面效应分析 预览
10
作者 陆陶冶 陈仁良 +1 位作者 吉洪蕾 辛冀 《哈尔滨工业大学学报》 CSCD 北大核心 2017年第10期45-52,共8页
共轴双旋翼直升机在近地悬停时存在复杂的旋翼/旋翼/地面干扰效应.为分析近地悬停时共轴双旋翼流场及拉力变化,发展一种共轴双旋翼悬停地面效应计算方法.首先,分别采用升力面法和面元法模拟桨叶和地面对流场的作用,使用三阶精度时间步... 共轴双旋翼直升机在近地悬停时存在复杂的旋翼/旋翼/地面干扰效应.为分析近地悬停时共轴双旋翼流场及拉力变化,发展一种共轴双旋翼悬停地面效应计算方法.首先,分别采用升力面法和面元法模拟桨叶和地面对流场的作用,使用三阶精度时间步进格式进行桨叶尾迹计算,并在尾迹迭代过程中引入'等体积'法修正尾迹.然后,运用模型得到共轴双旋翼无地效的诱导速度分布和单旋翼地面效应下的拉力增益并与试验结果对比,验证方法的合理性.最后,基于算例,分析了共轴双旋翼在地面效应悬停状态下的特性,包括尾迹及流场特点、诱导速度与拉力分布、旋翼间干扰和拉力增益.结果表明:悬停地面效应下共轴双旋翼的尾迹发生卷起并径向扩展,其桨盘平面的诱导速度由上旋翼、下旋翼和地面共同引起;分析也表明了悬停地面效应下共轴双旋翼桨盘平面诱导速度及桨叶拉力分布更均匀,在相同功率下,共轴双旋翼的地面效应拉力增益大于同实度单旋翼的拉力增益. 展开更多
关键词 直升机 共轴双旋翼 地面效应 悬停 自由尾迹
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一种新的直升机旋翼-机身气动干扰分析模型
11
作者 辛冀 马成江 陈仁良 《直升机技术》 2015年第4期1-6,共6页
针对直升机的旋翼一机身气动干扰现象,建立了一种新的流场分析模型。对旋翼尾流采用自由尾迹方法进行模拟,分析探讨了在气动干扰现象的模拟当中全展自由尾迹模型的优越性。针对离散计算中尾迹涡线节点可能“进入”机身内部的非物理现... 针对直升机的旋翼一机身气动干扰现象,建立了一种新的流场分析模型。对旋翼尾流采用自由尾迹方法进行模拟,分析探讨了在气动干扰现象的模拟当中全展自由尾迹模型的优越性。针对离散计算中尾迹涡线节点可能“进入”机身内部的非物理现象,提出了一种新的“物质线”修正法对节点位置进行修正。利用所建立的模型计算了孤立机身和旋翼一机身干扰情况下的机身表面压力分布随时间变化的情况,并同试验数据进行了对比,验证了所建立模型的有效性。 展开更多
关键词 旋翼 机身 气动干扰 自由尾迹 面元法 “物质线”修正
基于自由尾迹/面元法的旋翼下洗干扰计算和直升机配平
12
作者 吕少杰 魏靖彪 曹义华 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期1624-1630,共7页
基于自由尾迹/面元法的耦合方法,建立了一种旋翼气动干扰模型和直升机配平计算模型.采用自由尾迹方法和升力面理论计算旋翼尾流带来的气动干扰,使用三维面元模型代替机身,采用涡镜像法模拟机身对尾迹的诱导和堵塞.以UH-60A直升机为算例... 基于自由尾迹/面元法的耦合方法,建立了一种旋翼气动干扰模型和直升机配平计算模型.采用自由尾迹方法和升力面理论计算旋翼尾流带来的气动干扰,使用三维面元模型代替机身,采用涡镜像法模拟机身对尾迹的诱导和堵塞.以UH-60A直升机为算例,基于耦合方法,分别计算了旋翼尾迹形状以及尾迹对机身、平尾和尾桨的下洗速度,并与风洞试验结果对比.最后将自由尾迹/面元耦合法与直升机飞行力学模型嵌套,完成了配平计算,并与试飞结果和涡粒子模型计算结果进行了对比,结果的一致性证明了本方法的有效性. 展开更多
关键词 自由尾迹 面元法 气动干扰 飞行力学 配平
转速优化旋翼的桨叶气动外形参数优化设计 被引量:2
13
作者 徐明 李建波 韩东 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期2133-2144,共12页
为了获得转速优化旋翼桨叶的最优气动外形,采用自由尾迹方法计算旋翼入流,以叶素积分法计算桨叶气动力,建立了旋翼气动分析模型,为了保证计算精度及效率,旋翼配平计算采用了二次配平方法。首先分析了不同桨叶气动外形参数对旋翼性能的影... 为了获得转速优化旋翼桨叶的最优气动外形,采用自由尾迹方法计算旋翼入流,以叶素积分法计算桨叶气动力,建立了旋翼气动分析模型,为了保证计算精度及效率,旋翼配平计算采用了二次配平方法。首先分析了不同桨叶气动外形参数对旋翼性能的影响,再利用遗传算法,以悬停效率和前飞需用功率为目标,对转速优化旋翼桨叶的气动外形进行优化设计,得出了转速优化旋翼桨叶的最优气动外形方案。在最优方案的基础上,采用区间因子法分析桨叶外形参数变化对旋翼效率影响的敏感度,根据敏感度值验证了方案的最优性。最后根据设计的最优桨叶气动外形方案,研制了桨叶试验模型,进行了风洞吹风试验,试验结果表明最优桨叶气动外形能使转速优化旋翼的悬停与前飞性能指标达到理论预期值,从而验证了转速优化旋翼桨叶最优气动外形设计的有效性。 展开更多
关键词 转速优化 自由尾迹 气动外形 旋翼 优化设计
共轴双旋翼悬停地面效应气动特性分析 预览 被引量:2
14
作者 覃燕华 朱清华 邵松 《南京航空航天大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第2期266-274,共9页
基于时间步进算法建立了适用于共轴双旋翼气动特性分析的旋翼自由尾迹模型,并采用面元法对水平和倾斜地面效应影响下共轴双旋翼系统气动特性进行了研究.在建模的过程中,采用Weissinger-L一阶升力面模型模拟了桨叶的三维效应,并充分考虑... 基于时间步进算法建立了适用于共轴双旋翼气动特性分析的旋翼自由尾迹模型,并采用面元法对水平和倾斜地面效应影响下共轴双旋翼系统气动特性进行了研究.在建模的过程中,采用Weissinger-L一阶升力面模型模拟了桨叶的三维效应,并充分考虑了旋翼/旋翼和旋翼/地面之间的气动干扰.通过与尾迹几何和诱导速度试验数据的对比,验证了计算模型的可行性.在此基础上,对共轴双旋翼在地面效应影响下的旋翼尾迹几何形状、流场诱导速度矢量分布和上下两旋翼桨叶的拉力系数分布进行了计算及分析.结果表明,悬停状态下,共轴双旋翼上下旋翼间存在强烈的气动干扰,且地面的影响使旋翼尾迹涡线径向扩展且向上卷起,对共轴双旋翼下旋翼拉力产生明显的影响. 展开更多
关键词 自由尾迹 共轴双旋翼 地面效应 面元法 气动干扰
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船桨舵一体的螺旋桨激振力数值预报分析 预览 被引量:4
15
作者 李亮 王超 +1 位作者 孙盛夏 孙帅 《武汉理工大学学报:交通科学与工程版》 2015年第4期768-772,777共6页
采用混合网格技术,利用RANS方法和VOF模型,对计及自由液面的KCS船桨舵一体系统开展了螺旋桨激振力数值预报分析.对裸船体阻力、自由液面和螺旋桨敞水性能进行了计算,计算结果与试验值吻合良好,验证了计算方法的可行性.对船桨舵一体系统... 采用混合网格技术,利用RANS方法和VOF模型,对计及自由液面的KCS船桨舵一体系统开展了螺旋桨激振力数值预报分析.对裸船体阻力、自由液面和螺旋桨敞水性能进行了计算,计算结果与试验值吻合良好,验证了计算方法的可行性.对船桨舵一体系统做非定常计算,得到螺旋桨激振力的时域变化曲线,经快速傅里叶变换得到其频谱曲线.分析得出,螺旋桨各类激振力具有相同的脉动频率,均在整数倍叶频处表现出不同程度的峰值,以叶频处为最大,然后逐渐衰减为0.另外由于螺旋桨的右旋和尾流扰动,使右舷测点脉动压力值要大于左舷测点,桨后测点脉动压力值要大于桨前测点. 展开更多
关键词 螺旋桨 自由液面 伴流 轴承力 脉动压力
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地面效应中垂直起降状态旋翼的气动特性计算 预览
16
作者 辛冀 陈仁良 李攀 《南京航空航天大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期433-442,共10页
基于时间步进自由尾迹和地面面元模型,构建了一种新的非定常空气动力学模型,用于计算有地效垂直飞行状态下的旋翼气动性能。为提高瞬态尾迹结构的求解稳定性和计算速度,本文使用了精度阶数更高的显式CB3D格式。计算证实,该格式能有效控... 基于时间步进自由尾迹和地面面元模型,构建了一种新的非定常空气动力学模型,用于计算有地效垂直飞行状态下的旋翼气动性能。为提高瞬态尾迹结构的求解稳定性和计算速度,本文使用了精度阶数更高的显式CB3D格式。计算证实,该格式能有效控制地面干扰所产生的数值误差,得到的尾迹结构也更符合物理实际。同时引入一种适用于非定常状态的"等体积修正"方法,以对计算中容易出现的涡线落入地面下方的非物理现象进行修正。在有地效状态下,将新构建模型的计算结果同试验数据进行了对比,验证了模型的准确性。进而计算了平面与斜面上有地效垂直起降状态下旋翼气动特性的变化特点,分析了其影响因素。 展开更多
关键词 旋翼 地面效应 自由尾迹 非定常飞行 垂直起降
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直升机旋翼/机身非定常气动干扰数值分析 预览 被引量:1
17
作者 谭剑锋 王浩文 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2014年第3期320-327,共8页
基于非定常面元/时间步进全展自由尾迹建立了旋翼/机身非定常气动干扰分析方法。方法中耦合了非定常面元法和时间步进自由尾迹,以准确模拟旋翼非定常气动力、旋翼尾迹及桨叶对机身的非定常干扰效应。为模拟前飞状态下具有升力的机身,... 基于非定常面元/时间步进全展自由尾迹建立了旋翼/机身非定常气动干扰分析方法。方法中耦合了非定常面元法和时间步进自由尾迹,以准确模拟旋翼非定常气动力、旋翼尾迹及桨叶对机身的非定常干扰效应。为模拟前飞状态下具有升力的机身,将机身离散为汇/偶极子面元,并采用涡线镜像法模拟旋翼尾迹靠近机身表面产生的加速效应。通过计算前飞状态的 Maryland、ROBIN(Rotor Body INteraction)旋翼/机身干扰下的非定常压力分布,并与可得到的实验值、CFD 计算结果对比,验证方法的准确性。随后分析前飞速度、旋翼与机身距离对旋翼/机身非定气动干扰的影响。计算结果表明机身头部和中部非定常压力主要受桨叶的通过性影响,而机身尾梁主要受尾迹/机身干扰影响,机身非定常气动力频率为桨叶片数的倍频。随前飞速度的增加,机身非定常压力幅值增加,尾梁压力幅值先增加后减小;增加旋翼与机身距离将减小机身和尾梁非定常压力幅值。 展开更多
关键词 旋翼机身干扰 非定常面元法 自由尾迹 非定常气动力 直升机
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旋翼桨涡干扰噪声开环桨距主动控制研究 被引量:7
18
作者 冯剑波 陆洋 +1 位作者 徐锦法 王超 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期2901-2909,共9页
直升机在斜下降飞行时旋翼产生的桨涡干扰(BVI)噪声十分严重,桨距主动控制是降低旋翼BV1噪声的有效手段之一.为摸索其对旋翼BVI噪声的影响规律并阐释其机理,开展了开环桨距主动控制对旋翼BVI噪声的影响研究.建立能够计入开环桨距主动... 直升机在斜下降飞行时旋翼产生的桨涡干扰(BVI)噪声十分严重,桨距主动控制是降低旋翼BV1噪声的有效手段之一.为摸索其对旋翼BVI噪声的影响规律并阐释其机理,开展了开环桨距主动控制对旋翼BVI噪声的影响研究.建立能够计入开环桨距主动控制的旋翼自由尾迹模型,并结合翼型气动力模型及基于FW-H(Ffowcs Williams-Hawkings)方程的旋翼载荷噪声计算模型,建立旋翼BVI噪声开环主动控制模型.以40%缩比的4桨叶BO-105直升机模型旋翼为算例,在风洞配平状态下开展开环桨距主动控制对旋翼BVI噪声的影响研究.通过分析算例旋翼在不同相位、幅值的桨距主动控制下的BVI噪声声压级、桨盘气动载荷及桨盘迎角分布,总结出开环桨距主动控制影响旋翼BVI噪声的规律,并初步阐释了其机理:适当的桨距主动控制可改善桨盘迎角分布,降低桨涡干扰位置附近的桨叶气动载荷,从而降低BVI噪声. 展开更多
关键词 直升机 旋翼 桨涡干扰 噪声 自由尾迹 主动控制
地面效应中前飞旋翼的自由尾迹计算 被引量:2
19
作者 辛冀 李攀 陈仁良 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期2655-2662,共8页
发展了一种自由尾迹模型,用于对地面效应状态下的旋翼前飞流场进行数值模拟,并求解该状态下的旋翼气动特性.为了扩大模型的适用范围,使用了面元法模拟地面对流场的影响.为提高尾迹迭代的收敛性和精度,在计算模型中引入了地下尾迹等... 发展了一种自由尾迹模型,用于对地面效应状态下的旋翼前飞流场进行数值模拟,并求解该状态下的旋翼气动特性.为了扩大模型的适用范围,使用了面元法模拟地面对流场的影响.为提高尾迹迭代的收敛性和精度,在计算模型中引入了地下尾迹等比例修正、环式地面面元分布等改进措施.结果显示:前进比增加,地面附近的旋翼流场由环流模式转变为地面涡模式.在前飞速度很小时出现的环流,对旋翼前缘的轴向下洗速度影响十分强烈,导致此时出现随前进比增加,旋翼拉力减小、需用功率几乎不变的特殊现象.将得到的旋翼气动特性参数随前进比变化情况同实验值进行了对比,证实了新构建模型的准确性. 展开更多
关键词 地面效应 旋翼 自由尾迹 面元法 地面涡
双旋翼自由尾迹计算分析中的加速算法 预览
20
作者 张大庆 丁国华 桑作军 《航空计算技术》 2013年第2期51-55,共5页
对快速多极展开算法(FMM)在共轴式和纵列式双旋翼自由尾迹互诱导速度计算中的应用进行了研究。介绍了FMM算法的基本原理,建立了FMM算法的数学计算模型,并对其加速特性和准确性进行了分析;将方法引入到基于直涡元的自由尾迹互诱导速度... 对快速多极展开算法(FMM)在共轴式和纵列式双旋翼自由尾迹互诱导速度计算中的应用进行了研究。介绍了FMM算法的基本原理,建立了FMM算法的数学计算模型,并对其加速特性和准确性进行了分析;将方法引入到基于直涡元的自由尾迹互诱导速度的计算分析中,推导了诱导速度的多极展开表达式。在此基础上,以某旋翼模型为例,通过对自由尾迹中涡元诱导速度的计算,验证了加速算法的加速度特性和准确性。使用方法对共轴式和纵列式双旋翼悬停和前飞状态下的自由尾迹几何形状进行了计算,分析了双旋翼之间的相互干扰。 展开更多
关键词 直升机 快速多极展开算法 双旋翼 自由尾迹 诱导速度
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