建立了一套基于CFD(computational fluid dynamics)方法和FW-H(Ffowcs Williams-Hawkings)方程的剪刀式尾槳氣動噪聲預(yù)估技術(shù)和組合優(yōu)化算法的尾槳外形參數(shù)設(shè)計方法。基于嵌套網(wǎng)格方法采用雷諾平均Navier-Stokes(RANS)方程作為尾槳流場求解控制方程,采用了一套適用于剪刀式尾槳懸停氣動特性模擬的高效CFD方法。在流場分析的基礎(chǔ)上,采用FW-H方程預(yù)測剪刀式尾槳在典型觀察位置處的氣動噪聲。分別在控制總距以及控制拉力系數(shù)不變的情況下,以提高尾槳懸停效率同時降低氣動噪聲為目標,對剪刀式尾槳的剪刀角和軸間距兩個主要外形參數(shù)進行優(yōu)化設(shè)計。將基于拉丁超立方(LHS)方法和徑向基函數(shù)(RBF)的代理模型方法與遺傳算法過程相結(jié)合,建立了一種有效的組合優(yōu)化算法。結(jié)果表明:剪刀角和軸間距的不同組合可以通過削弱槳-渦干擾現(xiàn)象從而實現(xiàn)降低旋翼槳-渦干擾噪聲的目的。在當前的計算狀態(tài)下,優(yōu)化得到的剪刀式尾槳的懸停效率比常規(guī)尾槳高16%,其平均聲壓級比常規(guī)尾槳降低了2.3dB。

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【文章目錄】：
1 數(shù)值計算方法
    1.1 流場求解方法
    1.2 氣動噪聲計算方法
    1.3 數(shù)值計算方法驗證
2 優(yōu)化設(shè)計方案
    2.1 優(yōu)化算法
    2.2 設(shè)計狀態(tài)和優(yōu)化目標
3 計算結(jié)果與分析
    3.1 在相同總距下的優(yōu)化
    3.2 在相同拉力下的優(yōu)化
    3.3 優(yōu)化尾槳與常規(guī)尾槳對比分析
4 結(jié)論



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