基于嵌套网格方法的直升机尾梁边条气动干扰数值模拟研究

发布时间：2021-07-06 01:04

　　采用基于运动嵌套网格技术的计算流体力学方法开展旋翼/机身气动干扰计算分析,研究了45°、90°、120°三个安装角度尾梁边条对直升机气动特性的影响。数值分析结果表明,悬停状态尾梁边条可为机身提供侧向力、增加机身扭矩,能够帮助尾桨卸载。其中,120°尾梁边条悬停状态增加机身扭矩效果最明显。且安装120°尾梁边条后直升机在前飞状态的气动特性基本没有影响。 

【文章来源】：航空科学技术. 2019,30(06)

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

尾梁边条截面示意图

。远场与近场背景网格均采用六面体结构网格，为提高嵌套边界流场信息传递精度及桨叶与机身流场流动细节捕捉，在网格划分过程中尽量保持近场背景网格几何尺寸与桨叶网格接近，网格数约1000万。远场背景网格，较稀疏约500万，旋翼、机身及背景网格嵌套示意如图3（b）所示。2.2算例验证以Robin旋翼/机身标准模型为例，验证本文数值方法的可靠性。计算采用的Robin旋翼/机身模型参数与试验数据见参考文献[12]。图4给出了旋翼90°方位角时悬停及前图1尾梁边条截面示意图Fig.1Tailboomstrakesection图2尾梁边条示意图Fig.2Schematicdiagramoftailboomstrake（a）桨叶网格（b）网格嵌套示意图图3桨叶网格及网格嵌套示意图Fig.3Bladegridandoversetmesh20

瘢?诮耙肚昂笤导敖凹?区域进行局部加密以提高流场捕捉精度。单片桨叶网格数量约100万，桨叶网格如图3（a）所示。由于机身表面曲面复杂，因此机身外包围域采用非结构网格[11]，在平、垂尾及机身曲率变化较大处进行网格局部加密，机体网格约500万。远场与近场背景网格均采用六面体结构网格，为提高嵌套边界流场信息传递精度及桨叶与机身流场流动细节捕捉，在网格划分过程中尽量保持近场背景网格几何尺寸与桨叶网格接近，网格数约1000万。远场背景网格，较稀疏约500万，旋翼、机身及背景网格嵌套示意如图3（b）所示。2.2算例验证以Robin旋翼/机身标准模型为例，验证本文数值方法的可靠性。计算采用的Robin旋翼/机身模型参数与试验数据见参考文献[12]。图4给出了旋翼90°方位角时悬停及前图1尾梁边条截面示意图Fig.1Tailboomstrakesection图2尾梁边条示意图Fig.2Schematicdiagramoftailboomstrake（a）桨叶网格（b）网格嵌套示意图图3桨叶网格及网格嵌套示意图Fig.3Bladegridandoversetmesh20

【参考文献】：
期刊论文
[1]直升机环量控制尾梁截面形状分析[J]. 李家春,杨卫东.  空气动力学学报. 2015(02)
[2]计算流体力学非结构混合网格高精度格式研究现状[J]. 雷国东.  航空科学技术. 2011(02)
[3]环量控制尾梁参数研究[J]. 董振兴,高亚东,王华明.  航空科学技术. 2009(06)
[4]基于运动嵌套网格的前飞旋翼绕流N-S方程数值计算[J]. 杨爱明,乔志德.  航空学报. 2001(05)



本文编号：3267201