發(fā)布時間：2017-07-16 07:12

  本文關鍵詞：聯翼布局機翼端板氣動分析及優(yōu)化

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【摘要】：聯翼布局作為一種非常規(guī)布局,因其擁有較輕的結構重量、較高的強度剛度、較小的誘導阻力、較大的升力系數等優(yōu)點,現已逐漸進入人們的視野。該布局擁有前翼、后翼兩對機翼,前翼后掠,后翼前掠,兩者通過端板連接,故端板的幾何參數變化對聯翼布局的氣動特性有較大影響。本文以半聯翼布局模型為研究對象,采用CFD方法對模型進行仿真計算,并綜合基于正交試驗設計的直觀分析法及方差分析法,針對聯翼布局端板的多個幾何參數進行了優(yōu)化。本文主要完成了以下幾方面的工作:首先,介紹了本論文的研究背景與意義,闡述了國內外對聯翼布局的研究現狀。根據國內外先進研究成果,確定研究方向。其次,介紹了研究過程中所采用的數值計算方法,包括流動控制方程、方程的離散與求解、湍流模型、邊界條件以及網格劃分方法。完成對三維模型的網格劃分并驗證模型在此數值方法中的可靠性。再次,根據飛機設計的原則確定聯翼布局機翼的基本布局。在這個基本布局下分別研究了前翼后掠角和前后翼聯結點位置這兩者變化時對對聯翼布局氣動特性的影響。綜合氣動及結構等指標,聯翼布局前翼后掠角不能太大也不能太小,前后翼聯結點最佳位置為0.7倍左右的前翼半展長處。然后,研究了端板相對高度及截面形狀變化時對聯翼布局氣動特性的影響。結果表明,隨著端板高度的增加,升阻比先增大后減小,靜穩(wěn)定性隨之增強,端板高度等于0.1倍的前翼半展長時升阻比最佳。端板截面形狀對聯翼布局氣動特性影響較大,在迎風面積相同時,比起陡變外型端板,流線外型端板對升阻比的提高更有利。端板截面翼型最大厚度處不能過前也不能過后,取在中間偏后位置對提高聯翼布局的升阻比更有利且操縱性更好。最后,基于正交試驗設計方法對聯翼布局端板的三個角度參數(外傾角A、偏轉角B和縱向夾角C)的五個角度(-10°、-5°、0°、5°和10°)進行正交實驗,選用正交表L25(56)得到25個角度參數構型組合。運用直接觀察法確定出最優(yōu)組合為A_2B_5C_1,即外傾角-5°,偏轉角10°,縱向夾角-10°;利用方差分析法得知其中偏轉角才是影響氣動性能的主要因素。經過與基準構型比較,優(yōu)化構型升阻比提高且靜穩(wěn)定性更好。
【關鍵詞】：聯翼布局 端板參數 氣動特性 數值仿真 正交試驗設計
【學位授予單位】：南昌航空大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：V211.41
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第1章 緒論9-19
• 1.1 聯翼布局介紹9-12
• 1.1.1 聯翼布局概念9-10
• 1.1.2 聯翼布局特點10-12
• 1.2 研究背景與意義12-13
• 1.3 國內外研究現狀13-17
• 1.3.1 國外研究現狀13-15
• 1.3.2 國內研究現狀15-17
• 1.4 本文主要研究內容17-19
• 第2章 數值計算方法19-31
• 2.1 方法介紹19-22
• 2.1.1 解析與經驗公式法19-20
• 2.1.2 風洞試驗20-21
• 2.1.3 計算流體力學法21-22
• 2.2 控制方程22-24
• 2.2.1 質量守恒方程22-23
• 2.2.2 動量方程23
• 2.2.3 能量方程23-24
• 2.2.4 氣體動力學方程24
• 2.3 湍流模型24-26
• 2.4 網格劃分26-28
• 2.5 邊界條件28
• 2.6 網格無關性驗證28-30
• 2.7 本章小結30-31
• 第3章 聯翼布局機翼設計31-44
• 3.1 任務剖面與設計指標31-32
• 3.2 聯翼布局選擇32
• 3.3 翼型的選擇32-34
• 3.4 展弦比的確定34-36
• 3.5 梢根比的確定36
• 3.6 前翼后掠角的確定36-40
• 3.6.1 前翼后掠角參數選擇37-39
• 3.6.2 計算結果與分析39-40
• 3.7 前后翼聯結點位置的確定40-43
• 3.7.1 聯結點位置參數選擇40-41
• 3.7.2 計算結果與分析41-43
• 3.8 本章小結43-44
• 第4章 聯翼端板高度及截面翼型優(yōu)化44-57
• 4.1 端板高度對聯翼布局的影響44-50
• 4.1.1 無端板情況計算模型44-45
• 4.1.2 計算結果與分析45-48
• 4.1.3 有端板情況計算模型48-49
• 4.1.4 計算結果與分析49-50
• 4.2 端板截面翼型對聯翼布局的影響50-56
• 4.2.1 計算模型51-53
• 4.2.2 計算結果與分析53-56
• 4.3 本章小結56-57
• 第5章 基于正交試驗的聯翼端板角度優(yōu)化57-73
• 5.1 正交試驗方案介紹58-60
• 5.1.1 正交設計的概念58
• 5.1.2 正交設計的基本原理58-60
• 5.1.3 正交表的性質60
• 5.2 正交試驗方案設計60-62
• 5.3 計算結果分析62-72
• 5.3.1 直觀分析62-66
• 5.3.2 方差分析法66-70
• 5.3.3 偏轉角B氣動分析70-72
• 5.4 本章小結72-73
• 第6章 結論與展望73-75
• 6.1 研究總結73
• 6.2 展望73-75
• 參考文獻75-79
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的主要論文79
• 參與的科研項目79-80
• 致謝80-81

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1 徐偉,劉琳;先張法預應力混凝土管樁端板生產及應用[J];洛陽工業(yè)高等�？茖W校學報;2004年01期

2 蔣元海;;《先張法預應力混凝土管樁用端板》標準簡介[J];混凝土與水泥制品;2006年06期

3 杜剛;;從對特殊試件的分析看端板變形缺陷的處理[J];山東建筑大學學報;2009年04期

4 朱群芳;匡紅杰;王春蓉;;行業(yè)標準《先張法預應力混凝土管樁用端板》修訂編制簡介[J];混凝土與水泥制品;2013年08期

5 李中有;解決C_(65)端板外脹的建議[J];鐵道車輛;1973年01期

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本文編號：547516