本文關鍵詞：涵道式垂直起降飛行器氣動特性的CFD分析

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【摘要】：兩棲飛行器是一種既可以在地面上行駛又可以在空中飛行的新型飛行器,本文描述的涵道式垂直起降飛行汽車就是兩棲飛行器的一種,由于它布局緊湊、前飛速度大、機動能力強、噪音小的特點,將來在城市交通、緊急救援、軍事運輸?shù)确矫娑紝l(fā)揮重要的作用。關于飛行汽車的研究,涉及的領域主要包括:總體結(jié)構(gòu)布局、地面行駛系統(tǒng)、空中姿態(tài)控制、動力系統(tǒng)等,涉及機構(gòu)學、運動學、結(jié)構(gòu)動力學、空氣動力學、信息化與自動控制等諸多學科,是一項十分復雜的工程。本文主要內(nèi)容是涵道式垂直起降兩棲飛行器氣動特性的CFD分析。作為前提和背景,本文簡要介紹了兩棲飛行器的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,在以往研究的基礎上建立了飛行汽車三維模型,指出了基于CFD方法開展飛行汽車氣動特性研究的可行性和重要意義。涵道螺旋槳是飛行汽車的推進裝置,本文首先給定涵道螺旋槳的結(jié)構(gòu)參數(shù),建立三維模型,利用CFD方法研究結(jié)構(gòu)參數(shù)對涵道螺旋槳氣動性能的影響。在螺旋槳轉(zhuǎn)速一定的條件下,建立具有不同槳尖間隙、涵道唇口半徑、螺旋槳安裝位置、涵道擴散角的仿真模型,分析單個參數(shù)對涵道系統(tǒng)升力特性的影響。其次,基于空氣動力學原理與計算流體力學的方法,通過數(shù)值模擬仿真,對飛行汽車進行空氣動力學分析。研究飛行汽車在地面行駛時的空氣阻力,空中模式下的主涵道升力、推進涵道的推動力、車身俯仰力矩等氣動性能,通過這些研究驗證飛行汽車在這兩種工作模式下工作的可行性。最后,研究格柵翼不同厚度、弦長、偏角和螺旋槳安裝位置對其氣動特性的影響以及整個飛行汽車的操控特性,分析飛行汽車的滾轉(zhuǎn)、俯仰、偏航等運動特性,并確定了相關的結(jié)構(gòu)參數(shù)和飛行參數(shù)。
【關鍵詞】：飛行汽車 涵道螺旋槳 格柵翼 氣動性能 CFD
【學位授予單位】：湘潭大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：V212.5
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-16
• 1.1 研究目的和意義8-9
• 1.2 國內(nèi)外兩期飛行器研究情況9-14
• 1.2.1 非垂直起降兩棲飛行器9-12
• 1.2.2 垂直起降兩期飛行器12-14
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容14-16
• 第2章 飛行汽車總體結(jié)構(gòu)與計算模型16-27
• 2.1 總體結(jié)構(gòu)16-18
• 2.2 CFD的基本簡介18-22
• 2.2.1 CFD的發(fā)展簡介18-19
• 2.2.2 CFD的基本理論19
• 2.2.3 流動控制方程19-22
• 2.3 計算模型22-26
• 2.3.1 動力學模型22-24
• 2.3.2 運動學模型24
• 2.3.3 空氣動力學模型24-26
• 2.4 本章小節(jié)26-27
• 第3章 涵道螺旋槳的結(jié)構(gòu)參數(shù)對氣動性能影響的分析27-37
• 3.1 引言27
• 3.2 涵道螺旋槳的升力特性27-28
• 3.3 涵道螺旋槳數(shù)值模擬計算28-36
• 3.3.1 物理模型28-29
• 3.3.2 結(jié)構(gòu)參數(shù)對涵道螺旋槳氣動特性的影響分析29-36
• 3.4 本章小結(jié)36-37
• 第4章 涵道式垂直起降兩棲飛行器的氣動特性分析37-49
• 4.1 引言37
• 4.2 飛行汽車的氣動特性37-38
• 4.3 地面行駛模式的氣動性能分析38-41
• 4.4 空中飛行模式的氣動性能分析41-48
• 4.4.1 升力系統(tǒng)氣動性能分析41-46
• 4.4.2 推進系統(tǒng)氣動性能分析46-47
• 4.4.3 主涵道與推進涵道的互相作用47-48
• 4.5 本章小結(jié)48-49
• 第5章 格柵翼的氣動性能及飛行汽車操控性能分析49-56
• 5.1 引言49
• 5.2 格柵翼氣動特性49-53
• 5.2.1 格柵翼建模49-50
• 5.2.2 格柵翼氣動性能研究50-51
• 5.2.3 上格柵翼的氣動性能51
• 5.2.4 下格柵翼的氣動性能51-53
• 5.3 飛行汽車的操控性能分析53-55
• 5.3.1 滾轉(zhuǎn)運動特性53-54
• 5.3.2 俯仰運動特性54-55
• 5.3.3 偏航運動特性55
• 5.4 本章小結(jié)55-56
• 第6章 總結(jié)和展望56-58
• 6.1 本文主要工作總結(jié)56-57
• 6.2 展望57-58
• 參考文獻58-60
• 致謝60-61
• 附錄A:攻讀碩士學位期間參與項目及發(fā)表論文61

【相似文獻】

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本文編號：650795