基于粘性渦粒子方法的直升機地面效應模擬分析.pdf

1、在起飛、進場階段以及貼地飛行時，由于地面對直升機旋翼尾流的阻擋作用，即地面效應（IGE）作用，直升機旋翼載荷會發(fā)生顯著變化，從而旋翼性能(操縱特性、飛行性能以及飛行品質等)在該狀態(tài)下會受到明顯影響。因此，深入研究地面效應影響下的直升機旋翼氣動特性具有重要理論和實際意義。本文基于粘性渦粒子方法和鏡像法，采用Weissinger-L升力面模型模擬旋翼槳葉，通過求解渦動力學方程，建立了一個適用于直升機地面效應分析的方法。在此基礎上，應用該方法

2、著重研究了直升機在有地效（IGE）情況下的旋翼近地流場特征，分析了不同參數(shù)（懸停高度、旋翼總距、負扭轉和前進比）對直升機旋翼氣動特性的影響。最后，獲得了一些有價值的結論。主要的研究內容如下：
　　第一章，主要介紹了研究直升機地面效應的重要意義、研究難點和國內外在直升機地面效應方面的研究現(xiàn)狀，并闡述了基于拉格朗日描述的粘性渦粒子方法在直升機地面效應影響下旋翼流場模擬中的優(yōu)勢，并給出了本文的主要研究內容。
　　第二章，簡述了離散

3、渦方法在高雷諾數(shù)流動數(shù)值模擬中的優(yōu)勢，基于Navier-stokes方程，建立了以渦量-速度形式表達的粘性渦粒子方法，并采用了渦粒子分裂、渦粒子融合以及渦量收斂控制技術等，為數(shù)值模擬地面效應下的旋翼流場奠定基礎。
　　論文在第三章，基于建立的粘性渦粒子方法，采用Weissinger-L升力面模型模擬旋翼槳葉，采用時間步進法推進，建立了一套直升機旋翼流場的數(shù)值模擬方法，并完成了相應程序的編寫。應用所建立的方法，開展了無地效（OGE）

4、狀態(tài)下的直升機懸停及前飛狀態(tài)下旋翼氣動特性的算例計算，通過與試驗值的對比，驗證了粘性渦粒子方法在直升機旋翼流場模擬中的有效性。
　　第四章，基于第三章建立的直升機旋翼流場數(shù)值模擬方法，采用鏡像法模擬地面對直升機旋翼尾流的阻礙作用，建立一套適合于地面效應狀態(tài)下的直升機旋翼流場的分析模型，并編寫了相應程序。通過與地面效應旋翼流場試驗值的對比，表明了該方法在模擬地面效應影響下直升機旋翼流場及其氣動特性的有效性。
　　第五章，在前面