傾轉(zhuǎn)四旋翼飛行器氣動干擾分析
發(fā)布時間:2022-02-19 08:59
為了提高傾轉(zhuǎn)旋翼飛行器飛行穩(wěn)定性,如果通過使用四副旋翼提供拉力,并且四副旋翼圍繞飛行器重心四周分布,其飛行穩(wěn)定性將會有所改善。目前,傾轉(zhuǎn)四旋翼飛行器主要有“十”構(gòu)型和“工”構(gòu)型兩種,“工”構(gòu)型傾轉(zhuǎn)四旋翼飛行器氣動干擾與傾轉(zhuǎn)旋翼飛行器類似,但是“十”構(gòu)型飛行器則不盡相同,由于“十”構(gòu)型傾轉(zhuǎn)四旋翼飛行器在飛行時前旋翼/機身/后旋翼以及旋翼/機翼氣動干擾比較大,為了進一步提高傾轉(zhuǎn)旋翼飛行器的飛行穩(wěn)定性,因此有必要對其進行研究。本文對“十”構(gòu)型傾轉(zhuǎn)四旋翼飛行器在垂直飛行狀態(tài)、傾轉(zhuǎn)過渡狀態(tài)和前飛狀態(tài)三種情況下前旋翼/機身/后旋翼、旋翼/機翼間的氣動干擾進行了研究分析。包括,建立了從三維幾何建模、網(wǎng)格劃分、邊界條件的確定以及湍流模型等組成的一整套數(shù)值計算方法,并通過該方法建立了算例,并與實驗進行對比;對“十”構(gòu)型傾轉(zhuǎn)四旋翼飛行器在垂直飛行狀態(tài)、傾轉(zhuǎn)過渡狀態(tài)和前飛狀態(tài)下前旋翼/機身/后旋翼、旋翼/機翼的氣動力和氣動力矩進行計算;對計算結(jié)果進行總結(jié)分析,對出現(xiàn)的氣動干擾現(xiàn)象進行解釋?梢钥闯鲈趦A轉(zhuǎn)過渡狀態(tài)時的機身、機翼和前飛狀態(tài)時的后旋翼受到的干擾比較大,本文所建立的研究方法和研究結(jié)論可以為后期傾轉(zhuǎn)四...
【文章來源】:南京航空航天大學(xué)江蘇省211工程院校
【文章頁數(shù)】:96 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 :緒論
1.1 研究背景
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 研究目的和內(nèi)容
第二章 :“十”構(gòu)型傾轉(zhuǎn)四旋翼飛行器氣動干擾建模
2.1 幾何建模
2.1.1 計算方案
2.1.2 坐標(biāo)系與幾何模型的建立
2.2 網(wǎng)格生成
2.2.1 網(wǎng)格參數(shù)設(shè)置與生成
2.2.2 邊界層網(wǎng)格生成
2.3 邊界條件與初始條件確定
2.4 MRF模型
2.5 湍流模型及迭代方法
2.5.1 湍流模型
2.5.2 迭代方法
2.6 計算流程
2.7 算例驗證
2.8 本章小結(jié)
第三章 “十”構(gòu)型傾轉(zhuǎn)四旋翼飛行器前旋翼/機身/后旋翼氣動干擾計算
3.1 垂直飛行狀態(tài)下前旋翼/機身/后旋翼氣動干擾計算
3.1.1 對前/后旋翼的氣動干擾
3.1.2 對機身的氣動干擾
3.2 傾轉(zhuǎn)過程狀態(tài)下前旋翼/機身/后旋翼氣動干擾計算
3.2.1 對前旋翼的氣動干擾
3.2.2 對后旋翼的氣動干擾
3.2.3 對機身的氣動干擾
3.3 前飛狀態(tài)下前旋翼/機身/后旋翼氣動干擾計算
3.3.1 對前旋翼的氣動干擾
3.3.2 對后旋翼的氣動干擾
3.3.3 對機身的氣動干擾
3.4 特殊現(xiàn)象討論
3.5 本章小結(jié)
第四章 “十”構(gòu)型傾轉(zhuǎn)四旋翼飛行器旋翼/機翼氣動干擾計算
4.1 垂直飛行狀態(tài)下旋翼/機翼氣動干擾計算
4.1.1 機翼對旋翼的氣動干擾
4.1.2 旋翼對機翼的氣動干擾
4.2 傾轉(zhuǎn)過程狀態(tài)下旋翼/機翼氣動干擾計算
4.2.1 機翼對旋翼的氣動干擾
4.2.2 旋翼對機翼的氣動干擾
4.3 前飛狀態(tài)下旋翼/機翼氣動干擾計算
4.3.1 機翼對旋翼的氣動干擾
4.3.2 旋翼對機翼的氣動干擾
4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 工作總結(jié)
5.2 結(jié)論
5.3 展望
參考文獻
致謝
在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
附錄一
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格的不可壓N-S方程多矩有限體積法(英文)[J]. Bin Xie,Peng Jin,Feng Xiao. 空氣動力學(xué)學(xué)報. 2016(02)
[2]某輕載螺旋槳滑流區(qū)三維流場特性數(shù)值研究[J]. 段中喆,劉沛清,屈秋林. 控制工程. 2012(05)
[3]某型螺旋槳滑流對機翼氣動性能影響的數(shù)值研究[J]. 段中喆,劉沛清. 應(yīng)用基礎(chǔ)與工程科學(xué)學(xué)報. 2012(S1)
[4]傾轉(zhuǎn)旋翼飛行器旋翼對機翼向下載荷計算模型[J]. 曹蕓蕓,陳仁良. 航空動力學(xué)報. 2011(02)
[5]基于LES方法圓柱繞流三維數(shù)值模擬(英文)[J]. 陳海龍,戴紹士,李佳,姚熊亮. Journal of Marine Science and Application. 2009(02)
[6]傾轉(zhuǎn)旋翼過渡狀態(tài)的尾跡及氣動力特性計算與分析[J]. 李春華,徐國華. 應(yīng)用力學(xué)學(xué)報. 2008(03)
[7]直升機動態(tài)地效空氣動力學(xué)試驗研究[J]. 李明,王玉成. 直升機技術(shù). 2008(03)
[8]基于LES方法圓柱繞流三維數(shù)值模擬[J]. 姚熊亮,方媛媛,戴紹仕,王領(lǐng). 水動力學(xué)研究與進展A輯. 2007(05)
[9]基于SIMPLE算法的湍流場數(shù)值模擬[J]. 趙國智,孔凡讓,占驚春,張志偉,柴華. 水電能源科學(xué). 2007(03)
[10]傾轉(zhuǎn)旋翼飛機技術(shù)發(fā)展研究[J]. 陳恒,左曉陽,張玉琢. 飛行力學(xué). 2007(01)
博士論文
[1]傾轉(zhuǎn)旋翼/機翼氣彈耦合動力學(xué)研究[D]. 董凌華.南京航空航天大學(xué) 2011
碩士論文
[1]一種新構(gòu)型傾轉(zhuǎn)四旋翼無人機的氣動特性分析[D]. 齊贊強.南京航空航天大學(xué) 2016
[2]傾轉(zhuǎn)旋翼飛行器旋翼/機翼/機身氣動干擾計算[D]. 徐愷.南京航空航天大學(xué) 2007
本文編號:3632610
【文章來源】:南京航空航天大學(xué)江蘇省211工程院校
【文章頁數(shù)】:96 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 :緒論
1.1 研究背景
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 研究目的和內(nèi)容
第二章 :“十”構(gòu)型傾轉(zhuǎn)四旋翼飛行器氣動干擾建模
2.1 幾何建模
2.1.1 計算方案
2.1.2 坐標(biāo)系與幾何模型的建立
2.2 網(wǎng)格生成
2.2.1 網(wǎng)格參數(shù)設(shè)置與生成
2.2.2 邊界層網(wǎng)格生成
2.3 邊界條件與初始條件確定
2.4 MRF模型
2.5 湍流模型及迭代方法
2.5.1 湍流模型
2.5.2 迭代方法
2.6 計算流程
2.7 算例驗證
2.8 本章小結(jié)
第三章 “十”構(gòu)型傾轉(zhuǎn)四旋翼飛行器前旋翼/機身/后旋翼氣動干擾計算
3.1 垂直飛行狀態(tài)下前旋翼/機身/后旋翼氣動干擾計算
3.1.1 對前/后旋翼的氣動干擾
3.1.2 對機身的氣動干擾
3.2 傾轉(zhuǎn)過程狀態(tài)下前旋翼/機身/后旋翼氣動干擾計算
3.2.1 對前旋翼的氣動干擾
3.2.2 對后旋翼的氣動干擾
3.2.3 對機身的氣動干擾
3.3 前飛狀態(tài)下前旋翼/機身/后旋翼氣動干擾計算
3.3.1 對前旋翼的氣動干擾
3.3.2 對后旋翼的氣動干擾
3.3.3 對機身的氣動干擾
3.4 特殊現(xiàn)象討論
3.5 本章小結(jié)
第四章 “十”構(gòu)型傾轉(zhuǎn)四旋翼飛行器旋翼/機翼氣動干擾計算
4.1 垂直飛行狀態(tài)下旋翼/機翼氣動干擾計算
4.1.1 機翼對旋翼的氣動干擾
4.1.2 旋翼對機翼的氣動干擾
4.2 傾轉(zhuǎn)過程狀態(tài)下旋翼/機翼氣動干擾計算
4.2.1 機翼對旋翼的氣動干擾
4.2.2 旋翼對機翼的氣動干擾
4.3 前飛狀態(tài)下旋翼/機翼氣動干擾計算
4.3.1 機翼對旋翼的氣動干擾
4.3.2 旋翼對機翼的氣動干擾
4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 工作總結(jié)
5.2 結(jié)論
5.3 展望
參考文獻
致謝
在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
附錄一
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格的不可壓N-S方程多矩有限體積法(英文)[J]. Bin Xie,Peng Jin,Feng Xiao. 空氣動力學(xué)學(xué)報. 2016(02)
[2]某輕載螺旋槳滑流區(qū)三維流場特性數(shù)值研究[J]. 段中喆,劉沛清,屈秋林. 控制工程. 2012(05)
[3]某型螺旋槳滑流對機翼氣動性能影響的數(shù)值研究[J]. 段中喆,劉沛清. 應(yīng)用基礎(chǔ)與工程科學(xué)學(xué)報. 2012(S1)
[4]傾轉(zhuǎn)旋翼飛行器旋翼對機翼向下載荷計算模型[J]. 曹蕓蕓,陳仁良. 航空動力學(xué)報. 2011(02)
[5]基于LES方法圓柱繞流三維數(shù)值模擬(英文)[J]. 陳海龍,戴紹士,李佳,姚熊亮. Journal of Marine Science and Application. 2009(02)
[6]傾轉(zhuǎn)旋翼過渡狀態(tài)的尾跡及氣動力特性計算與分析[J]. 李春華,徐國華. 應(yīng)用力學(xué)學(xué)報. 2008(03)
[7]直升機動態(tài)地效空氣動力學(xué)試驗研究[J]. 李明,王玉成. 直升機技術(shù). 2008(03)
[8]基于LES方法圓柱繞流三維數(shù)值模擬[J]. 姚熊亮,方媛媛,戴紹仕,王領(lǐng). 水動力學(xué)研究與進展A輯. 2007(05)
[9]基于SIMPLE算法的湍流場數(shù)值模擬[J]. 趙國智,孔凡讓,占驚春,張志偉,柴華. 水電能源科學(xué). 2007(03)
[10]傾轉(zhuǎn)旋翼飛機技術(shù)發(fā)展研究[J]. 陳恒,左曉陽,張玉琢. 飛行力學(xué). 2007(01)
博士論文
[1]傾轉(zhuǎn)旋翼/機翼氣彈耦合動力學(xué)研究[D]. 董凌華.南京航空航天大學(xué) 2011
碩士論文
[1]一種新構(gòu)型傾轉(zhuǎn)四旋翼無人機的氣動特性分析[D]. 齊贊強.南京航空航天大學(xué) 2016
[2]傾轉(zhuǎn)旋翼飛行器旋翼/機翼/機身氣動干擾計算[D]. 徐愷.南京航空航天大學(xué) 2007
本文編號:3632610
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/hangkongsky/3632610.html
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