带微型襟翼的直升机旋翼气动特性研究
发布时间：2021-10-11 18:52
为了提高直升机的飞行性能,针对旋翼桨叶翼型后缘增加微型增升装置,开展了相关的气动研究。首先进行了二维翼型加装微型后缘增升装置的静态气动特性研究,依据旋翼桨叶不同展向剖面气动环境,研究马赫数和雷诺数变化对翼型气动特性的影响,分析发现加装微型襟翼在较大攻角时,可有效提高翼型的气动特性。随着马赫数的增大,翼型的升力线斜率增大,翼型的失速迎角降低;随着雷诺数的增大,翼型的升阻比提高。然后基于试验研究方法,建立响应面代理模型,采用参数敏感性分析方法分析微型襟翼结构参数对翼型气动的影响规律,表明襟翼的垂向高度对翼型性能影响最大。由于直升机旋翼桨叶旋转的同时还耦合挥舞、摆振运动,因此进一步研究可展开襟翼对翼型动态气动性能的影响,分别研究运动襟翼对翼型无失速,轻度失速以及深度失速性能的影响规律,发现襟翼作动可有效延缓翼型的动态失速。最后开展旋翼加装微型襟翼对直升机飞行性能的影响研究,采用CFD动量源方法研究旋翼加装微型后缘增升装置对直升机悬停飞行性能的影响,发现相同总距角,加装微型襟翼可有效提高旋翼的拉力,高总距角时,微型襟翼可有效降低旋翼的需用功率。基于某无人机主要结构参数建立飞行力学模型,发现直升...
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
注释表
缩略词
第一章 绪论
1.1 前言
1.2 国内外研究状况
1.2.1 微型后缘增升装置增升机理研究
1.2.2 微型后缘增升装置的动态特性研究
1.2.3 微型襟翼作动装置研究
1.2.4 微型后缘增升装置的应用研究
1.3 本文内容安排
第二章 翼型加装微型后缘增升装置静态气动特性研究
2.1 引言
2.2 马赫数变化对微型襟翼气动特性影响研究
2.2.1 高马赫数数值计算方法和算例验证
2.2.2 数值计算结果和分析
2.2.3 建立响应面模型分析襟翼结构参数的影响
2.3 雷诺数变化对微型襟翼气动特性影响研究（低雷诺数）
2.3.1 低雷诺数数值计算模型和算例验证
2.3.2 雷诺数变化对翼型加装GF气动特性计算结果和分析
2.4 翼型加装襟翼静态气动特性总结
第三章 翼型加装微型后缘增升装置动态特性研究
3.1 引言
3.2 翼型加装微型襟翼动态数值模拟
3.2.1 数值计算模型
3.2.2 数值验证和湍流模型对比讨论
3.3 可展开格尼襟翼对翼型动态运动气动特性影响研究
3.3.1 可展开格尼襟翼对翼型无失速动态气动特性的影响
3.3.2 可展开格尼襟翼对翼型轻度动态失速气动特性的影响
3.3.3 可展开格尼襟翼对翼型深度动态失速的气动影响
3.3.4 格尼襟翼展开幅值对翼型气动特性影响
3.3.5 格尼襟翼展开频率对翼型气动特性影响分析
3.3.6 微型襟翼展开作动装置的几点思考
3.4 翼型加装襟翼动态气动特性总结
第四章 旋翼加装微型襟翼飞行性能计算
4.1 引言
4.2 动量源模型
4.2.1 控制方程
4.2.2 动量源源项求解
4.2.3 计算模型网格
4.3 动量源算例验证
4.4 旋翼悬停性能分析
4.5 直升机前飞性能分析
4.6 本章总结
第五章 全文总结与展望
5.1 全文工作总结
5.2 研究展望
参考文献
致谢
在学期间的科研成果及发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]低雷诺数下Mini-TED对翼型流动分离特性的影响PIV实验研究[J]. 程巨擘,代钦. 实验流体力学. 2014(06)
[2]小展弦比机翼加装格尼襟翼的低雷诺数试验[J]. 崔钊,李建波,赵洪. 航空动力学报. 2014(03)
[3]翼型前缘变形对动态失速效应影响的数值计算[J]. 卢天宇,吴小胜. 航空学报. 2014(04)
[4]加装格尼襟翼的旋翼机配平及稳定性研究[J]. 崔钊,李建波,王俊超,朱清华. 飞行力学. 2013(05)
[5]翼型加装格尼襟翼的高亚声速气动特性研究[J]. 崔钊,韩东,李建波. 航空学报. 2013(10)
[6]后缘襟翼对直升机旋翼翼型动态失速特性的影响[J]. 刘洋,向锦武. 航空学报. 2013(05)
[7]电控旋翼气动特性建模与风洞试验验证[J]. 陆洋,王超. 航空动力学报. 2013(01)
[8]加装格尼襟翼的自转旋翼气动特性研究[J]. 崔钊,韩东,李建波,姬乐强,朱清华. 航空学报. 2012(10)
[9]Mini-TED对跨声速抖振边界影响的数值分析[J]. 饶盼,周华. 力学季刊. 2012(03)
[10]后缘装置LET对多段翼型气动特性的影响研究[J]. 黄炜,龚志斌,李杰. 飞行力学. 2012(04)
硕士论文
[1]电控旋翼综合试验系统设计技术研究[D]. 王伟.南京航空航天大学 2012
本文编号：3431065
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
注释表
缩略词
第一章 绪论
1.1 前言
1.2 国内外研究状况
1.2.1 微型后缘增升装置增升机理研究
1.2.2 微型后缘增升装置的动态特性研究
1.2.3 微型襟翼作动装置研究
1.2.4 微型后缘增升装置的应用研究
1.3 本文内容安排
第二章 翼型加装微型后缘增升装置静态气动特性研究
2.1 引言
2.2 马赫数变化对微型襟翼气动特性影响研究
2.2.1 高马赫数数值计算方法和算例验证
2.2.2 数值计算结果和分析
2.2.3 建立响应面模型分析襟翼结构参数的影响
2.3 雷诺数变化对微型襟翼气动特性影响研究（低雷诺数）
2.3.1 低雷诺数数值计算模型和算例验证
2.3.2 雷诺数变化对翼型加装GF气动特性计算结果和分析
2.4 翼型加装襟翼静态气动特性总结
第三章 翼型加装微型后缘增升装置动态特性研究
3.1 引言
3.2 翼型加装微型襟翼动态数值模拟
3.2.1 数值计算模型
3.2.2 数值验证和湍流模型对比讨论
3.3 可展开格尼襟翼对翼型动态运动气动特性影响研究
3.3.1 可展开格尼襟翼对翼型无失速动态气动特性的影响
3.3.2 可展开格尼襟翼对翼型轻度动态失速气动特性的影响
3.3.3 可展开格尼襟翼对翼型深度动态失速的气动影响
3.3.4 格尼襟翼展开幅值对翼型气动特性影响
3.3.5 格尼襟翼展开频率对翼型气动特性影响分析
3.3.6 微型襟翼展开作动装置的几点思考
3.4 翼型加装襟翼动态气动特性总结
第四章 旋翼加装微型襟翼飞行性能计算
4.1 引言
4.2 动量源模型
4.2.1 控制方程
4.2.2 动量源源项求解
4.2.3 计算模型网格
4.3 动量源算例验证
4.4 旋翼悬停性能分析
4.5 直升机前飞性能分析
4.6 本章总结
第五章 全文总结与展望
5.1 全文工作总结
5.2 研究展望
参考文献
致谢
在学期间的科研成果及发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]低雷诺数下Mini-TED对翼型流动分离特性的影响PIV实验研究[J]. 程巨擘,代钦. 实验流体力学. 2014(06)
[2]小展弦比机翼加装格尼襟翼的低雷诺数试验[J]. 崔钊,李建波,赵洪. 航空动力学报. 2014(03)
[3]翼型前缘变形对动态失速效应影响的数值计算[J]. 卢天宇,吴小胜. 航空学报. 2014(04)
[4]加装格尼襟翼的旋翼机配平及稳定性研究[J]. 崔钊,李建波,王俊超,朱清华. 飞行力学. 2013(05)
[5]翼型加装格尼襟翼的高亚声速气动特性研究[J]. 崔钊,韩东,李建波. 航空学报. 2013(10)
[6]后缘襟翼对直升机旋翼翼型动态失速特性的影响[J]. 刘洋,向锦武. 航空学报. 2013(05)
[7]电控旋翼气动特性建模与风洞试验验证[J]. 陆洋,王超. 航空动力学报. 2013(01)
[8]加装格尼襟翼的自转旋翼气动特性研究[J]. 崔钊,韩东,李建波,姬乐强,朱清华. 航空学报. 2012(10)
[9]Mini-TED对跨声速抖振边界影响的数值分析[J]. 饶盼,周华. 力学季刊. 2012(03)
[10]后缘装置LET对多段翼型气动特性的影响研究[J]. 黄炜,龚志斌,李杰. 飞行力学. 2012(04)
硕士论文
[1]电控旋翼综合试验系统设计技术研究[D]. 王伟.南京航空航天大学 2012
本文编号：3431065
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