卷流旋翼是一種新概念旋翼系統(tǒng),它采用橫流風(fēng)扇替代常規(guī)旋翼的槳葉,由動(dòng)力裝置驅(qū)動(dòng)橫流風(fēng)扇葉片旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生氣動(dòng)力并推動(dòng)旋翼旋轉(zhuǎn),具有升力大、功率載荷大、氣動(dòng)效率高等優(yōu)點(diǎn)。本文對(duì)橫流風(fēng)扇翼型的氣動(dòng)特性、卷流旋翼的氣動(dòng)特性、卷流旋翼的氣動(dòng)布局、操縱方式和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等進(jìn)行了初步研究,研制了一部卷流旋翼樣機(jī),并進(jìn)行了懸停狀態(tài)下的氣動(dòng)特性試驗(yàn)研究。論文主要研究?jī)?nèi)容如下:（1）對(duì)卷流旋翼二維翼型氣動(dòng)特性進(jìn)行了數(shù)值模擬及分析。應(yīng)用Fluent軟件建模仿真,分析了來(lái)流速度大小、風(fēng)扇轉(zhuǎn)速和翼型主要幾何參數(shù)對(duì)卷流旋翼翼型的氣動(dòng)性能影響。（2）分別采用CFD方法和葉素理論,分析了卷流旋翼主要參數(shù)對(duì)其氣動(dòng)性能的影響,為卷流旋翼布局設(shè)計(jì)提供參考依據(jù)。（3）提出了幾種提高卷流旋翼氣動(dòng)性能的布局方案,對(duì)氣動(dòng)性能進(jìn)行了分析對(duì)比,確定了最終的設(shè)計(jì)方案。（4）研究了帶有后緣襟翼的風(fēng)扇翼翼型的氣動(dòng)特性,為卷流旋翼的操縱提供參考依據(jù)。（5）設(shè)計(jì)并加工了一部卷流旋翼樣機(jī),用于開(kāi)展氣動(dòng)特性試驗(yàn)研究。（6）進(jìn)行了卷流旋翼懸停狀態(tài)的氣動(dòng)特性試驗(yàn),研究了卷流旋翼升力、功率、轉(zhuǎn)速隨風(fēng)扇葉片轉(zhuǎn)速的變化規(guī)律。論文研究結(jié)果對(duì)進(jìn)一步開(kāi)展卷流旋翼飛行器的設(shè)... 

【文章來(lái)源】：南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：78 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

橫流風(fēng)扇

南京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文第一章 緒論1.1 引言橫風(fēng)扇翼（Cross flow fan）于 1892 年由法國(guó)工程師 Mortier 首先提出，這種風(fēng)扇在圓周方向均勻布置多個(gè)葉片，風(fēng)扇整體為長(zhǎng)圓筒形狀，其特點(diǎn)是空氣兩次流過(guò)風(fēng)扇葉片，進(jìn)氣和排氣方向處在同一平面，所排出的氣體沿橫流風(fēng)扇寬度方向分布均勻，此種風(fēng)扇的氣流平穩(wěn)，動(dòng)壓高，因而可以得到高速且寬度范圍較大的平穩(wěn)氣流[1]。

橫風(fēng)扇翼（Cross flow fan）于 1892 年由法國(guó)工程師 Mortier 首先提出，這種風(fēng)扇在圓周方向均勻布置多個(gè)葉片，風(fēng)扇整體為長(zhǎng)圓筒形狀，其特點(diǎn)是空氣兩次流過(guò)風(fēng)扇葉片，進(jìn)氣和排氣方向處在同一平面，所排出的氣體沿橫流風(fēng)扇寬度方向分布均勻，此種風(fēng)扇的氣流平穩(wěn)，動(dòng)壓高，因而可以得到高速且寬度范圍較大的平穩(wěn)氣流[1]。圖 1.1 橫流風(fēng)扇 圖 1.2 風(fēng)扇翼1938 年，德國(guó)的一位工程師 Ackeret 首先提出了將橫流風(fēng)扇應(yīng)用于飛行器上的設(shè)想。1998年，英國(guó)的 Peebles 進(jìn)行了扇翼飛行器的首次飛行。Peebles 所設(shè)計(jì)的風(fēng)扇翼結(jié)構(gòu)如圖 1.4 所示。其基本原理是，位于風(fēng)扇翼前緣的橫流風(fēng)扇高速旋轉(zhuǎn)，從而加大了機(jī)翼上表面空氣的流速，使得機(jī)翼上下表面產(chǎn)生了壓力差，而橫流風(fēng)扇內(nèi)也會(huì)產(chǎn)生低壓偏心渦，二者共同作用使得風(fēng)扇翼能夠產(chǎn)生較大的升力，同時(shí)氣流被風(fēng)扇加速后向后流動(dòng)，也產(chǎn)生了推力[1]。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]扇翼飛行器氣動(dòng)特性?xún)?yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 李仁鳳,樂(lè)貴高,馬大為,陳帥.  空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)報(bào). 2017(06)
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[5]風(fēng)扇翼翼型氣動(dòng)特性研究[J]. 雷乾勇,朱清華.  南京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(04)
[6]扇翼飛行器翼型附面層控制數(shù)值模擬[J]. 杜思亮,蘆志明,唐正飛.  航空學(xué)報(bào). 2016(06)
[7]串列式扇翼布局流動(dòng)特性數(shù)值研究[J]. 史振海,楊未柱,路秀儒,岳珠峰.  航空學(xué)報(bào). 2016(10)
[8]扇翼飛行器的研究進(jìn)展與應(yīng)用前景[J]. 孟琳,葉永強(qiáng),李楠.  航空學(xué)報(bào). 2015(08)
[9]扇翼流動(dòng)機(jī)理數(shù)值模擬研究[J]. 楊康智,段旭鵬.  航空計(jì)算技術(shù). 2014(03)
[10]嵌入式橫流風(fēng)扇翼型CFD分析方法[J]. 王蘇婭.  電子設(shè)計(jì)工程. 2014(06)

碩士論文
[1]微型扇翼飛行器繞翼型流動(dòng)的數(shù)值分析和實(shí)驗(yàn)研究[D]. 吳建軍.華東理工大學(xué) 2015
[2]扇翼設(shè)計(jì)參數(shù)及翼面形狀氣動(dòng)優(yōu)化研究[D]. 劉向楠.南京航空航天大學(xué) 2015
[3]前緣小翼及開(kāi)槽對(duì)扇翼氣動(dòng)性能影響分析[D]. 馮襯.南京航空航天大學(xué) 2015
[4]扇翼飛行器氣動(dòng)原理研究[D]. 龐沖.南京航空航天大學(xué) 2015
[5]面向飛行機(jī)器人的扇翼翼型數(shù)值分析與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 邸南思.華東理工大學(xué) 2014
[6]風(fēng)扇翼氣動(dòng)特性試驗(yàn)研究[D]. 唐榮培.南京航空航天大學(xué) 2014
[7]風(fēng)扇翼內(nèi)部偏心渦特性研究[D]. 吳浩東.南京航空航天大學(xué) 2012
[8]風(fēng)扇翼非定常流動(dòng)的數(shù)值分析[D]. 張銀輝.南京航空航天大學(xué) 2012



本文編號(hào)：3402900