目前航空噴氣式發(fā)動機(jī)仍為運(yùn)輸類飛行器的主要動力且仍在不斷進(jìn)步,但關(guān)于未來航空運(yùn)輸?shù)姆植际铰菪龢七M(jìn)、分布式涵道推進(jìn)等各類電推進(jìn)概念研究早已開始,并將成為未來運(yùn)輸類航空飛行器的核心競爭力。文中首先采用等效盤方法對單獨(dú)螺旋槳進(jìn)行算例驗(yàn)證,計(jì)算得到的拉力、扭矩與試驗(yàn)結(jié)果吻合較好,且與非定常時間平均的滑流速度分布相近;然后,基于雷諾平均N-S方程,結(jié)合SA湍流模型,運(yùn)用無厚度圓盤代替真實(shí)分布式螺旋槳,完成四種分布式螺旋槳旋轉(zhuǎn)組合下的機(jī)翼滑流效應(yīng)研究;最后,對單個螺旋槳正反轉(zhuǎn)情況下的滑流效應(yīng)進(jìn)行研究,特別是單個螺旋槳滑流對機(jī)翼升阻力增量影響情況。分析結(jié)果表明:四種分布式螺旋槳轉(zhuǎn)向組合下的滑流效應(yīng)均引起機(jī)翼升阻力增大;機(jī)翼升力與其上下表面吸力峰數(shù)量關(guān)系密切,而分布式螺旋槳的轉(zhuǎn)向組合直接決定了機(jī)翼吸力峰數(shù)量,特別是翼尖螺旋槳轉(zhuǎn)向;相鄰槳葉轉(zhuǎn)向相反時,其轉(zhuǎn)軸中間位置槳葉均處于上行或下行狀態(tài),使得轉(zhuǎn)軸中間區(qū)域機(jī)翼前緣吸力相對轉(zhuǎn)向同向狀態(tài)有所加強(qiáng)或減弱;翼尖螺旋槳逆翼尖渦方向旋轉(zhuǎn)具有增升減阻效果,反之則增阻減升。 

【文章來源】：空氣動力學(xué)學(xué)報(bào). 2019,37(01)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：10 頁

【部分圖文】：

圖１等效盤模型原理示意圖［２０］Ｆｉｇ．１Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｄｉａｇｒａｍｏｆｔｈｅａｃｔｕａｔｏｒｍｏｄｅｌｍｅｔｈｏｄ

算例主要參考單槳風(fēng)洞試驗(yàn)結(jié)果，驗(yàn)證等效盤方法計(jì)算的拉力扭矩特性，同時采用非定常計(jì)算得到的滑流速度分布，驗(yàn)證等效盤方法計(jì)算的滑流效應(yīng)。關(guān)于該計(jì)算平臺的機(jī)翼算例驗(yàn)證可參考文獻(xiàn)［２７］等研究工作。２．１研究對象研究對象為某螺旋槳試驗(yàn)外形，該螺旋槳為六葉槳，直徑約為０．５ｍ，為避免彈性變形對結(jié)果影響，槳葉采用復(fù)合材料提高剛度。風(fēng)洞試驗(yàn)在法宇航Ｆ１增壓風(fēng)洞完成，試驗(yàn)風(fēng)速為５０～７９ｍ／ｓ，前進(jìn)比范圍為０．９２～１．４８，如圖２所示。圖２螺旋槳風(fēng)洞試驗(yàn)圖Ｆｉｇ．２Ｗｉｎｄｔｕｎｎｅｌｔｅｓｔｓｆｏｒｐｒｏｐｅｌｌｅｒ２．２計(jì)算網(wǎng)格及方法定常計(jì)算網(wǎng)格為全對接結(jié)構(gòu)網(wǎng)格，槳轂前段真實(shí)螺旋槳采用無厚度圓盤替代，Ｏ型結(jié)構(gòu)拓?fù)�，全模網(wǎng)格量約７６萬，圖３給出了螺旋槳定常網(wǎng)格示意圖。圖３螺旋槳定常網(wǎng)格示意圖Ｆｉｇ．３Ｓｔｅａｄｙｇｒｉｄｏｆｓｉｎｇｌｅｐｒｏｐｅｌｌｅｒ非定常計(jì)算采用動態(tài)拼接網(wǎng)格技術(shù)，網(wǎng)格量為１４００萬，其中旋轉(zhuǎn)域網(wǎng)格量９５０萬，靜止域４５０萬，總網(wǎng)格塊數(shù)４０２塊。圖４給出螺旋槳非定常網(wǎng)格示意圖。圖４螺旋槳非定常網(wǎng)格示意圖Ｆｉｇ．４Ｕｎｓｔｅａｄｙｇｒｉｄｏｆｓｉｎｇｌｅｐｒｏｐｅｌｌｅｒ１９第１期楊小川等：不同分布式螺旋槳轉(zhuǎn)向組合下的機(jī)翼滑流效應(yīng)研究

驗(yàn)外形，該螺旋槳為六葉槳，直徑約為０．５ｍ，為避免彈性變形對結(jié)果影響，槳葉采用復(fù)合材料提高剛度。風(fēng)洞試驗(yàn)在法宇航Ｆ１增壓風(fēng)洞完成，試驗(yàn)風(fēng)速為５０～７９ｍ／ｓ，前進(jìn)比范圍為０．９２～１．４８，如圖２所示。圖２螺旋槳風(fēng)洞試驗(yàn)圖Ｆｉｇ．２Ｗｉｎｄｔｕｎｎｅｌｔｅｓｔｓｆｏｒｐｒｏｐｅｌｌｅｒ２．２計(jì)算網(wǎng)格及方法定常計(jì)算網(wǎng)格為全對接結(jié)構(gòu)網(wǎng)格，槳轂前段真實(shí)螺旋槳采用無厚度圓盤替代，Ｏ型結(jié)構(gòu)拓?fù)�，全模網(wǎng)格量約７６萬，圖３給出了螺旋槳定常網(wǎng)格示意圖。圖３螺旋槳定常網(wǎng)格示意圖Ｆｉｇ．３Ｓｔｅａｄｙｇｒｉｄｏｆｓｉｎｇｌｅｐｒｏｐｅｌｌｅｒ非定常計(jì)算采用動態(tài)拼接網(wǎng)格技術(shù)，網(wǎng)格量為１４００萬，其中旋轉(zhuǎn)域網(wǎng)格量９５０萬，靜止域４５０萬，總網(wǎng)格塊數(shù)４０２塊。圖４給出螺旋槳非定常網(wǎng)格示意圖。圖４螺旋槳非定常網(wǎng)格示意圖Ｆｉｇ．４Ｕｎｓｔｅａｄｙｇｒｉｄｏｆｓｉｎｇｌｅｐｒｏｐｅｌｌｅｒ１９第１期楊小川等：不同分布式螺旋槳轉(zhuǎn)向組合下的機(jī)翼滑流效應(yīng)研究

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3134554