針對半環(huán)形式翼上螺旋槳構(gòu)型,研究了螺旋槳-機翼耦合流場特性,并以短距起降（STOL）狀態(tài)最優(yōu)升阻特性為目標對機翼翼型進行全局優(yōu)化。首先,針對螺旋槳-氣動面耦合構(gòu)型,通過動量源法與真實槳葉模型CFD的計算對比,分析動量源法用于該構(gòu)型設(shè)計分析的可行性。其次,為得到有利于槳-翼耦合特征的新翼型,建立了翼上螺旋槳構(gòu)型自由型面變形（FFD）參數(shù)化模型,采用遺傳算法對翼上螺旋槳構(gòu)型機翼翼型進行全局尋優(yōu)設(shè)計,分析了優(yōu)化翼型參數(shù)及流場變化規(guī)律。最后,將優(yōu)化翼型用于三維半環(huán)形機翼,分析其流場特性與二維計算結(jié)果的異同,驗證二維翼型優(yōu)化的有效性。結(jié)果表明:真實槳葉多重參考系（MRF）方法不能準確計算翼上螺旋槳構(gòu)型下的流場結(jié)構(gòu),而動量源法計算結(jié)果與真實槳葉滑移網(wǎng)格非定常方法較為吻合;采用二維動量源CFD方法進行翼型的遺傳算法優(yōu)化是有效的,受半涵道的保護,二維優(yōu)化翼型的優(yōu)勢在三維構(gòu)型中得到了有效繼承;翼上螺旋槳構(gòu)型的翼型優(yōu)化應當著重關(guān)注翼面曲率變化,在本文計算狀態(tài)下,通過增加槳盤附近翼面曲率、保持附著流動來加強Coanda效應,有效實現(xiàn)了氣動增升,優(yōu)化后機翼升力提高了22.51%,顯著減弱槳盤后高壓區(qū)并產(chǎn)生二次... 

【文章來源】：航空學報. 2019,40(08)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：15 頁

【文章目錄】：
1 數(shù)值模擬方法
    1.1 涵道螺旋槳計算與試驗驗證
    1.2 半涵道模型
    1.3 半環(huán)形機翼模型
2 OTWP構(gòu)型翼型優(yōu)化
    2.1 基準OTWP二維構(gòu)型及其參數(shù)化
    2.2 優(yōu)化方法
    2.3 優(yōu)化結(jié)果
3 三維CW優(yōu)化構(gòu)型
    3.1 CW構(gòu)型氣動特性
    3.2 優(yōu)化構(gòu)型流場特性
4 結(jié)論


【參考文獻】：
期刊論文
[1]垂直起降飛機新型氣動布局設(shè)計分析[J]. 王紅波,祝小平,周洲,張陽.  西北工業(yè)大學學報. 2017(02)
[2]涵道螺旋槳氣動特性數(shù)值模擬[J]. 李曉華,郭正,陳清陽.  國防科技大學學報. 2015(04)
[3]槳尖間隙和雙槳間距對涵道螺旋槳氣動性能的影響[J]. 蘇運德,葉正寅,許和勇.  航空動力學報. 2014(06)
[4]涵道螺旋槳與孤立螺旋槳氣動特性的數(shù)值模擬對比[J]. 許和勇,葉正寅.  航空動力學報. 2011(12)
[5]基于動量源方法的涵道尾槳CFD分析[J]. 宋長紅,林永峰,陳文軒,劉衍濤.  直升機技術(shù). 2009(01)
[6]共軸式雙旋翼流動的 N-S 方程模擬[J]. 童自力,孫茂.  航空學報. 1998(01)

博士論文
[1]螺旋槳滑流數(shù)值模擬方法及氣動干擾研究[D]. 夏貞鋒.西北工業(yè)大學 2015



本文編號：3605054