發(fā)布時(shí)間：2017-07-16 07:12

  本文關(guān)鍵詞：聯(lián)翼布局機(jī)翼端板氣動(dòng)分析及優(yōu)化

  更多相關(guān)文章： 聯(lián)翼布局 端板參數(shù) 氣動(dòng)特性 數(shù)值仿真 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)

【摘要】：聯(lián)翼布局作為一種非常規(guī)布局,因其擁有較輕的結(jié)構(gòu)重量、較高的強(qiáng)度剛度、較小的誘導(dǎo)阻力、較大的升力系數(shù)等優(yōu)點(diǎn),現(xiàn)已逐漸進(jìn)入人們的視野。該布局擁有前翼、后翼兩對機(jī)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(shù)變化對聯(lián)翼布局的氣動(dòng)特性有較大影響。本文以半聯(lián)翼布局模型為研究對象,采用CFD方法對模型進(jìn)行仿真計(jì)算,并綜合基于正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)的直觀分析法及方差分析法,針對聯(lián)翼布局端板的多個(gè)幾何參數(shù)進(jìn)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(nèi)外對聯(lián)翼布局的研究現(xiàn)狀。根據(jù)國內(nèi)外先進(jìn)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(shù)值計(jì)算方法,包括流動(dòng)控制方程、方程的離散與求解、湍流模型、邊界條件以及網(wǎng)格劃分方法。完成對三維模型的網(wǎng)格劃分并驗(yàn)證模型在此數(shù)值方法中的可靠性。再次,根據(jù)飛機(jī)設(shè)計(jì)的原則確定聯(lián)翼布局機(jī)翼的基本布局。在這個(gè)基本布局下分別研究了前翼后掠角和前后翼聯(lián)結(jié)點(diǎn)位置這兩者變化時(shí)對對聯(lián)翼布局氣動(dòng)特性的影響。綜合氣動(dòng)及結(jié)構(gòu)等指標(biāo),聯(lián)翼布局前翼后掠角不能太大也不能太小,前后翼聯(lián)結(jié)點(diǎn)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(shí)對聯(lián)翼布局氣動(dòng)特性的影響。結(jié)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(qiáng),端板高度等于0.1倍的前翼半展長時(shí)升阻比最佳。端板截面形狀對聯(lián)翼布局氣動(dòng)特性影響較大,在迎風(fēng)面積相同時(shí),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(lián)翼布局的升阻比更有利且操縱性更好。最后,基于正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)方法對聯(lián)翼布局端板的三個(gè)角度參數(shù)(外傾角A、偏轉(zhuǎn)角B和縱向夾角C)的五個(gè)角度(-10°、-5°、0°、5°和10°)進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn),選用正交表L25(56)得到25個(gè)角度參數(shù)構(gòu)型組合。運(yùn)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(zhuǎn)角10°,縱向夾角-10°;利用方差分析法得知其中偏轉(zhuǎn)角才是影響氣動(dòng)性能的主要因素。經(jīng)過與基準(zhǔn)構(gòu)型比較,優(yōu)化構(gòu)型升阻比提高且靜穩(wěn)定性更好。
【關(guān)鍵詞】：聯(lián)翼布局 端板參數(shù) 氣動(dòng)特性 數(shù)值仿真 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)
【學(xué)位授予單位】：南昌航空大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)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(lián)翼布局介紹9-12
• 1.1.1 聯(lián)翼布局概念9-10
• 1.1.2 聯(lián)翼布局特點(diǎn)10-12
• 1.2 研究背景與意義12-13
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-17
• 1.3.1 國外研究現(xiàn)狀13-15
• 1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀15-17
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容17-19
• 第2章 數(shù)值計(jì)算方法19-31
• 2.1 方法介紹19-22
• 2.1.1 解析與經(jīng)驗(yàn)公式法19-20
• 2.1.2 風(fēng)洞試驗(yàn)20-21
• 2.1.3 計(jì)算流體力學(xué)法21-22
• 2.2 控制方程22-24
• 2.2.1 質(zhì)量守恒方程22-23
• 2.2.2 動(dòng)量方程23
• 2.2.3 能量方程23-24
• 2.2.4 氣體動(dòng)力學(xué)方程24
• 2.3 湍流模型24-26
• 2.4 網(wǎng)格劃分26-28
• 2.5 邊界條件28
• 2.6 網(wǎng)格無關(guān)性驗(yàn)證28-30
• 2.7 本章小結(jié)30-31
• 第3章 聯(lián)翼布局機(jī)翼設(shè)計(jì)31-44
• 3.1 任務(wù)剖面與設(shè)計(jì)指標(biāo)31-32
• 3.2 聯(lián)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(shù)選擇37-39
• 3.6.2 計(jì)算結(jié)果與分析39-40
• 3.7 前后翼聯(lián)結(jié)點(diǎn)位置的確定40-43
• 3.7.1 聯(lián)結(jié)點(diǎn)位置參數(shù)選擇40-41
• 3.7.2 計(jì)算結(jié)果與分析41-43
• 3.8 本章小結(jié)43-44
• 第4章 聯(lián)翼端板高度及截面翼型優(yōu)化44-57
• 4.1 端板高度對聯(lián)翼布局的影響44-50
• 4.1.1 無端板情況計(jì)算模型44-45
• 4.1.2 計(jì)算結(jié)果與分析45-48
• 4.1.3 有端板情況計(jì)算模型48-49
• 4.1.4 計(jì)算結(jié)果與分析49-50
• 4.2 端板截面翼型對聯(lián)翼布局的影響50-56
• 4.2.1 計(jì)算模型51-53
• 4.2.2 計(jì)算結(jié)果與分析53-56
• 4.3 本章小結(jié)56-57
• 第5章 基于正交試驗(yàn)的聯(lián)翼端板角度優(yōu)化57-73
• 5.1 正交試驗(yàn)方案介紹58-60
• 5.1.1 正交設(shè)計(jì)的概念58
• 5.1.2 正交設(shè)計(jì)的基本原理58-60
• 5.1.3 正交表的性質(zhì)60
• 5.2 正交試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)60-62
• 5.3 計(jì)算結(jié)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(zhuǎn)角B氣動(dòng)分析70-72
• 5.4 本章小結(jié)72-73
• 第6章 結(jié)論與展望73-75
• 6.1 研究總結(jié)73
• 6.2 展望73-75
• 參考文獻(xiàn)75-79
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的主要論文79
• 參與的科研項(xiàng)目79-80
• 致謝80-81

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1 徐偉,劉琳;先張法預(yù)應(yīng)力混凝土管樁端板生產(chǎn)及應(yīng)用[J];洛陽工業(yè)高等�？茖W(xué)校學(xué)報(bào);2004年01期

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4 朱群芳;匡紅杰;王春蓉;;行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《先張法預(yù)應(yīng)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

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6 周洪U，

本文編號：547516