本文選題：直升機　切入點：剪刀式尾槳　出處：《力學學報》2016年04期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：采用非常規(guī)剪刀式尾槳對直升機整體性能有著重要影響,關于其復雜流動干擾機理的研究尚處在發(fā)展之中.為了掌握剪刀式尾槳的流動干擾機理和參數(shù)影響規(guī)律,建立了適合于懸停狀態(tài)下剪刀式尾槳干擾渦流場分析的計算流體力學(computational fluid dynamics,CFD)數(shù)值模擬方法.采用積分形式的Reynolds-averaged Navier-Stokes(RANS)方程作為旋翼流場求解控制方程,圍繞旋翼流場的結構網(wǎng)格采用嵌套網(wǎng)格方法生成.在CFD方法驗證基礎之上,對懸停狀態(tài)下兩種不同構型剪刀式尾槳槳尖渦的渦核位置和強度的演變規(guī)律進行了定量分析,并對流場中槳尖渦與槳葉的貼近干擾、碰撞、破碎運動,同時準確捕捉了不同尺度渦之間的相互干擾、融合的過程進行了分析.進一步研究了剪刀角和軸間距參數(shù)對不同構型剪刀式尾槳氣動特性的影響規(guī)律.計算結果表明,剪刀式尾槳流場中存在復雜的槳-渦干擾和渦-渦干擾現(xiàn)象,剪刀角和軸間距對剪刀式尾槳的氣動特性有重要影響,L構型剪刀式尾槳氣動性能整體優(yōu)于U構型剪刀式尾槳.
[Abstract]:The use of non-conventional scissors tail impellers has an important effect on the overall performance of the helicopter, and the study on the mechanism of complex flow disturbance is still under development. A numerical simulation method of computational fluid dynamics (CFD) is established for the analysis of eddy current field of scissors tail propeller in hovering state. The integral Reynolds-averaged Navier-Stokes equations are used to solve the governing equations of rotor flow field. The structure mesh around rotor flow field is generated by nested grid method. Based on the verification of CFD method, the evolution law of vortex core position and strength of two different types of scissors tail propeller tip vortices in hovering state are quantitatively analyzed. In the flow field, the impeller tip vortex and the blade close to the interference, collision, fragmentation movement, and accurately capture the different scales of the interaction between vortices, The process of fusion is analyzed. The influence of the parameters of scissors angle and axial spacing on the aerodynamic characteristics of different configurations of scissors tail propeller is studied. There are complex phenomena of impeller vortex interference and vortex vortex disturbance in the flow field of scissors tail propeller. The angle of scissors and axial spacing have important influence on the aerodynamic characteristics of scissors tail impeller. The aerodynamic performance of scissors tail impeller with L configuration is better than that of U type scissors tail impeller on the whole.
【作者單位】： 南京航空航天大學直升機旋翼動力學國家級重點實驗室;
【基金】：國家自然科學基金資助項目(11272150)
【分類號】：V211.52

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本文編號：1598303