直升机旋翼/机身/尾面的气动干扰研究

论文摘要

本文基于动量源模型,建立了以N-S方程为控制方程的直升机旋翼/机身/尾面的气动干扰的分析方法,针对几种不同的飞行速度下的气动干扰进行了计算并对计算结果进行了分析。具体研究内容如下:作为前提和背景,本文简要介绍了计算流体力学方法在直升机旋翼空气动力学领域的发展过程,指出研究基于CFD技术的直升机旋翼/机身/尾面气动干扰计算方法的重要理论意义和工程价值。建立了用于计算直升机旋翼/机身/尾面气动干扰的几何模型及相应的数学模型,并针对动量源方法的特点进行了网格划分,结合桨叶的气动特征对桨叶采用动量源方法进行模拟,建立了一套针对直升机旋翼/机身/尾面气动干扰的计算分析方法。在通过与已知实验数据的对比之后,采用本文提出的方法对几种不同飞行速度下直升机旋翼/机身/尾面的气动干扰进行了计算并进行了分析并得到了一些有意义的结果。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及研究意义
• 1.2 研究概况
• 1.3 研究内容
• 第二章 数学模型
• 2.1 引言
• 2.2 控制方程
• 2.2.1 质量方程
• 2.2.2 动量方程
• 2.2.3 能量方程
• 2.3 边界条件的设定
• 2.4 控制方程的离散
• 2.5 离散方程的线性化
• 2.6 旋翼模型的数学处理
• 2.6.1 动量源项的计算流程
• 第三章 几何模型与网格生成
• 3.1 几何模型的建立
• 3.1.1 模型概述
• 3.1.2 几何模型创建过程
• 3.2 计算域的确定
• 3.3 网格生成
• 3.3.1 网格生成概述
• 3.3.2 面网格的生成
• 3.3.3 体网格的生成
• 第四章 气动干扰的计算与结果分析
• 4.1 引言
• 4.2 求解流程
• 4.3 算例及结果验证
• 4.3.1 旋翼流场的数值模拟
• 4.3.2 旋翼/机身流场的数值模拟
• 4.4 计算结果及分析
• 4.4.1 旋翼、机身及平尾的动压及静压分布
• 4.4.2 旋翼、机身及平尾的流场分布
• 4.4.3 旋翼、机身及平尾的载荷分布
• 4.5 总体载荷分析
• 第五章 结束语
• 5.1 主要结论
• 5.2 后续展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间研究成果