小型螺旋桨气动特性实验与数值仿真研究

发布时间：2018-08-02 09:10

【摘要】：空气螺旋桨是把航空发动机的动力转化为飞行器推进力的工具,其中螺旋桨性能计算和风洞实验是螺旋桨设计和应用的基础。本文从NH2101风洞实验室中螺旋桨实验的实际需要出发,设计并搭建了用于螺旋桨风洞实验的平台,在此基础上对一种小型木质二叶螺旋桨进行了气动特性实验研究,并对实验模型展开了初步的数值分析。首先,在了解了风洞实验段尺寸的基础上,设计、加工了一种小型螺旋桨风洞实验模型,设计并搭建了包括螺旋桨参数测量系统的风洞实验平台,测量的参数主要有螺旋桨拉力、扭矩、转速以及螺旋桨滑流内整流罩的表面静压。其次,对一种小型木质二叶螺旋桨进行了气动特性实验,研究了不同进距比、来流速度、不同转速以及不同攻角下的气动性能。第三,对螺旋桨滑流影响下的整流罩表面静压进行了测量,研究了在不同转速、不同风速以及不同攻角下整流罩三个截面内静压系数的分布规律。最后,对模型和螺旋桨实验中的典型状态进行了数值计算,对比了仿真计算值与实验值,并提出了实验与仿真计算中需要改进的地方。
[Abstract]:Air propeller is a tool to transform the power of aero-engine into the propulsion force of aircraft. The calculation of propeller performance and wind tunnel experiment are the basis of propeller design and application. According to the actual requirement of propeller experiment in NH2101 wind tunnel laboratory, a platform for wind tunnel experiment of propeller is designed and built. On this basis, the aerodynamic characteristics of a small wooden two-blade propeller are studied experimentally. A preliminary numerical analysis of the experimental model is carried out. First of all, on the basis of understanding the size of wind tunnel experimental section, a small propeller wind tunnel experimental model is designed and manufactured, and a wind tunnel experimental platform including propeller parameter measurement system is designed and built. The measured parameters include propeller pulling force, torque, rotational speed and surface static pressure of the inner fairing of propeller flow. Secondly, the aerodynamic characteristics of a small wooden two-blade propeller were tested. The aerodynamic performance of a small wooden two-blade propeller was studied under different feed ratio, flow velocity, speed and angle of attack. Thirdly, the static pressure of the fairing surface under the influence of propeller slip flow is measured, and the distribution law of the static pressure coefficient in the three sections of the fairing is studied under different rotational speeds, different wind speeds and different angles of attack. Finally, the numerical calculation of the typical state of the model and the propeller experiment is carried out, the simulation results are compared with the experimental values, and the improvements in the experiment and simulation calculation are put forward.
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：V211.44

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本文编号：2158952