CFD在螺旋桨飞机滑流影响研究中的应用

发布时间：2021-07-05 13:46

　　通过求解绝对坐标系下的非定常雷诺平均Navier-Stokes方程,计算了非定常滑流对某飞机巡航构型低速状态的气动特性影响。为描述螺旋桨桨叶的相对运动,采用了动态重叠网格技术,并在并行环境下采用全隐式双时间步方法和多重网格技术来保证时间精度和提高计算效率。将计算结果与试验结果相比较,在线性段,计算得到的升力系数与试验值总体偏差不超过2%,阻力系数相对试验值而言整体偏大,基本控制在8%左右,俯仰力矩系数的计算结果与试验值趋势一致。总结了滑流对螺旋桨飞机宏观气动特性的影响规律,由于滑流在空间发展过程中不断与周围空气相混合,使得滑流边界逐渐"模糊",因此滑流流管在空间发展过程中的巨大畸变对滑流影响的分析工作带来了难度。针对这种现象,本文将有/无滑流的流场进行对比,通过当地动压增量来定义滑流的加速效应边界,以及通过当地气流角增量来定义滑流的洗流效应边界。该方法能较好地捕捉和解释由于滑流对飞机部件干扰而使得飞机方向安定性呈现的非线性现象,初步揭示了螺旋桨滑流复杂尾迹流动的特点,在螺旋桨飞机非定常滑流影响机理研究方面具有一定的参考价值。 

【文章来源】：航空学报. 2019,40(04)北大核心EICSCD

【文章页数】：15 页

【文章目录】：
1 数值方法
    1.1 控制方程
    1.2 多重网格方法
    1.3 动态重叠网格技术
    1.4 并行化计算
2 滑流对螺旋桨飞机宏观气动特性的影响
3 滑流干扰的机理分析
    3.1 滑流对全机物面的影响
    3.2 滑流对空间流场的影响
4 结论


【参考文献】：
期刊论文
[1]螺旋桨非定常滑流的高效数值模拟研究[J]. 杨小川,王运涛,王光学,张玉伦.  空气动力学学报. 2014(03)
[2]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)
[3]螺旋桨滑流与机翼之间气动干扰影响研究[J]. 张刘,白俊强,李华星,朱军.  航空计算技术. 2012(02)
[4]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)
[5]螺旋桨非定常滑流数值模拟[J]. 许和勇,叶正寅.  航空动力学报. 2011(01)
[6]并行环境下外挂物动态分离过程的数值模拟[J]. 肖中云,江雄,牟斌,刘刚.  航空学报. 2010(08)
[7]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)
[8]基于等效盘模型的滑流对涡桨飞机气动性能的影响[J]. 李博,梁德旺,黄国平.  航空学报. 2008(04)
[9]螺旋桨滑流对带后缘襟翼机翼气动特性影响的数值分析[J]. 左岁寒,杨永.  航空计算技术. 2007(01)
[10]计算流体力学并行计算技术研究综述[J]. 朱国林,徐庆新.  空气动力学学报. 2002(S1)

博士论文
[1]螺旋桨滑流数值模拟方法及气动干扰研究[D]. 夏贞锋.西北工业大学 2015
[2]旋翼流场数值模拟方法研究[D]. 肖中云.中国空气动力研究与发展中心 2007



本文编号：3266183