螺旋桨与进气道的气动干扰研究
发布时间：2020-12-05 19:57
螺旋桨滑流是一种复杂的非定常现象,会对涡桨发动机短舱/进气道的气动性能产生影响,同时短舱/进气道的存在也会影响螺旋桨的气动性能。正确认识其间的流动结构及气动性能,对螺旋桨与发动机短舱/进气道的一体化设计具有重要的理论意义和工程应用价值。本文针对螺旋桨/短舱/进气道一体化构型,采用多重参考系（MRF）法和滑移网格非定常法进行了数值模拟研究,实现了螺旋桨/短舱/进气道一体化内外流耦合流场仿真,对螺旋桨滑流与进气道之间的气动干扰进行了初步的研究。首先,归纳了国内外涡桨用进气道的设计和一体化仿真方法,并对多重参考系（MRF）法和滑移网格法的计算结果进行了对比。结果表明,MRF定常法所计算出的时均数值与滑移网格非定常法平均值之间的误差均在5%以内;多重参考系法计算时间更短而滑移网格法则可以用来研究螺旋桨滑流的非定常现象。其次,设计了一种涡桨用S弯进气道,对比分析了不同工况下无桨构型与有桨构型进气道的流场结构和气动性能;并对螺旋桨滑流对进气道的气动干扰的非定常现象进行分析。结果表明,进气道出口总压恢复系数σ和畸变指数DC60随着出口马赫数的增高而降低;螺旋桨滑流使得进气道出口...
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
涡桨飞机
型简化为一个厚度为零的作用盘／动量源，在这来加速通过它的气流，但未考虑气流的旋转效应成是由有限个小段薄翼型（叶素）组成的，单个先根据翼型理论计算出每个叶素上的气动力，整能粗略估算出桨叶的拉力系数、扭矩等性能。由旋桨所激起的气流，一方面按照理想螺旋桨理论。这种联合理论从真正意义上建立了气流与桨叶夫斯基假设沿叶片展向涡环量不变，创立涡流理型，并将普朗特的有限翼展理论应用于涡流理论善。Okulov[5][6]等通过理论研究首次将圆形阵列中的螺旋涡的稳定性，并与实验结果进行对比。桨毂涡以及桨叶尾缘脱出来的涡相互作用的结果涡之间的距离。2011 年 Felli[7]等通过实验研究了机理，发现桨尖涡和桨毂涡的不稳定性可能存在涡的不稳定。
图 1.3 带旁路通道进气道原理图气道设计相关的研究资料较少，而“S”弯进气道的设计方面飞机进气道设计具有一定的指导意义。2004 年郭荣伟[16]等式，设计了弹用“S”弯进气道并对其进行实验研究。2009 动性能进行了试验研究。2018 年张乐[18]等对“S”弯进气道中响进行了数值仿真研究。一体化仿真研究现状机设计的需要，国内外研究人员针对螺旋桨飞机一体化仿桨飞机气动仿真研究早在 20 世纪 90 年代便已经开始了。与实验结果进行对比，研究了相同来流马赫数不同来流攻与无螺旋桨的亚音速进气道结果进行对比。2006 年 Stuerm研究，通过非定常计算有如下计算结论：在无黏假设的情值大了 5%左右；滑流不但给升力带来了增幅效果，同时程度的增加。德国宇航中心（DLR）分别采用粒子图像测
【参考文献】：
期刊论文
[1]S弯进气道隐身设计中截面积和中心线影响[J]. 张乐,周洲,许晓平. 系统仿真学报. 2018(08)
[2]低雷诺数分布式螺旋桨滑流气动影响[J]. 王科雷,祝小平,周洲,王红波. 航空学报. 2016(09)
[3]螺旋桨飞机滑流非定常数值模拟研究[J]. 麻蓉,高飞飞,颜洪,梁益华. 航空计算技术. 2016(01)
[4]短舱对螺旋桨滑流影响的IDDES数值模拟[J]. 陈荣钱,王旭,尤延铖. 航空学报. 2016(06)
[5]考虑螺旋桨滑流影响的机翼气动优化设计[J]. 徐家宽,白俊强,黄江涛,乔磊,董建鸿,雷武涛. 航空学报. 2014(11)
[6]直升机/粒子分离器一体化流场特性:第一部分前进比的影响[J]. 曾平君,孙姝,黄河峡,杜沫辰,陈伟,谭慧俊,李光胜. 航空动力学报. 2014(04)
[7]国外涡桨发动机的发展[J]. 周辉华. 航空科学技术. 2013(01)
[8]某型螺旋桨滑流对机翼气动性能影响的数值研究[J]. 段中喆,刘沛清. 应用基础与工程科学学报. 2012(S1)
[9]螺旋桨滑流与机翼气动干扰的非定常数值模拟[J]. 夏贞锋,杨永. 航空学报. 2011(07)
[10]基于CFD技术的螺旋桨气动特性研究[J]. 许建华,宋文萍,韩忠华,杨旭东. 航空动力学报. 2010(05)
硕士论文
[1]基于螺旋桨等效盘模型的滑流影响研究[D]. 陆浩.南京航空航天大学 2014
本文编号：2900004
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
涡桨飞机
型简化为一个厚度为零的作用盘／动量源，在这来加速通过它的气流，但未考虑气流的旋转效应成是由有限个小段薄翼型（叶素）组成的，单个先根据翼型理论计算出每个叶素上的气动力，整能粗略估算出桨叶的拉力系数、扭矩等性能。由旋桨所激起的气流，一方面按照理想螺旋桨理论。这种联合理论从真正意义上建立了气流与桨叶夫斯基假设沿叶片展向涡环量不变，创立涡流理型，并将普朗特的有限翼展理论应用于涡流理论善。Okulov[5][6]等通过理论研究首次将圆形阵列中的螺旋涡的稳定性，并与实验结果进行对比。桨毂涡以及桨叶尾缘脱出来的涡相互作用的结果涡之间的距离。2011 年 Felli[7]等通过实验研究了机理，发现桨尖涡和桨毂涡的不稳定性可能存在涡的不稳定。
图 1.3 带旁路通道进气道原理图气道设计相关的研究资料较少，而“S”弯进气道的设计方面飞机进气道设计具有一定的指导意义。2004 年郭荣伟[16]等式，设计了弹用“S”弯进气道并对其进行实验研究。2009 动性能进行了试验研究。2018 年张乐[18]等对“S”弯进气道中响进行了数值仿真研究。一体化仿真研究现状机设计的需要，国内外研究人员针对螺旋桨飞机一体化仿桨飞机气动仿真研究早在 20 世纪 90 年代便已经开始了。与实验结果进行对比，研究了相同来流马赫数不同来流攻与无螺旋桨的亚音速进气道结果进行对比。2006 年 Stuerm研究，通过非定常计算有如下计算结论：在无黏假设的情值大了 5%左右；滑流不但给升力带来了增幅效果，同时程度的增加。德国宇航中心（DLR）分别采用粒子图像测
【参考文献】：
期刊论文
[1]S弯进气道隐身设计中截面积和中心线影响[J]. 张乐,周洲,许晓平. 系统仿真学报. 2018(08)
[2]低雷诺数分布式螺旋桨滑流气动影响[J]. 王科雷,祝小平,周洲,王红波. 航空学报. 2016(09)
[3]螺旋桨飞机滑流非定常数值模拟研究[J]. 麻蓉,高飞飞,颜洪,梁益华. 航空计算技术. 2016(01)
[4]短舱对螺旋桨滑流影响的IDDES数值模拟[J]. 陈荣钱,王旭,尤延铖. 航空学报. 2016(06)
[5]考虑螺旋桨滑流影响的机翼气动优化设计[J]. 徐家宽,白俊强,黄江涛,乔磊,董建鸿,雷武涛. 航空学报. 2014(11)
[6]直升机/粒子分离器一体化流场特性:第一部分前进比的影响[J]. 曾平君,孙姝,黄河峡,杜沫辰,陈伟,谭慧俊,李光胜. 航空动力学报. 2014(04)
[7]国外涡桨发动机的发展[J]. 周辉华. 航空科学技术. 2013(01)
[8]某型螺旋桨滑流对机翼气动性能影响的数值研究[J]. 段中喆,刘沛清. 应用基础与工程科学学报. 2012(S1)
[9]螺旋桨滑流与机翼气动干扰的非定常数值模拟[J]. 夏贞锋,杨永. 航空学报. 2011(07)
[10]基于CFD技术的螺旋桨气动特性研究[J]. 许建华,宋文萍,韩忠华,杨旭东. 航空动力学报. 2010(05)
硕士论文
[1]基于螺旋桨等效盘模型的滑流影响研究[D]. 陆浩.南京航空航天大学 2014
本文编号：2900004
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/hangkongsky/2900004.html
