基于CFD方法的高速直升機共軸剛性雙旋翼的氣動特性研究.pdf

1、高速直升機共軸剛性雙旋翼的氣動特性數(shù)值計算是直升機空氣動力學領(lǐng)域富有挑戰(zhàn)性和具有重要意義的研究課題。本文首先基于結(jié)構(gòu)運動嵌套網(wǎng)格建立了一套適合于共軸雙旋翼流場模擬的CFD方法，然后應用該方法分別對高速直升機旋翼槳葉的氣動外形設(shè)計以及不同狀態(tài)下高速直升機共軸剛性雙旋翼的氣動特性進行了研究。主要研究內(nèi)容如下：
　　作為研究背景和前提，第一章闡述了本文的研究對象及意義，并對高速直升機共軸剛性雙旋翼氣動特性的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進行了概述，指出

2、了目前研究方法的不足及難點，在此基礎(chǔ)上提出了本文擬采用的研究方法。
　　第二章針對共軸雙旋翼的結(jié)構(gòu)和流場特點，基于運動嵌套網(wǎng)格技術(shù)并結(jié)合槳葉貼體結(jié)構(gòu)網(wǎng)格生成方法，建立了一套適合于共軸雙旋翼流場數(shù)值模擬的結(jié)構(gòu)運動嵌套網(wǎng)格生成方法。
　　在上一章建立的共軸雙旋翼結(jié)構(gòu)運動嵌套網(wǎng)格系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，第三章發(fā)展了一套新的、適合于共軸雙旋翼懸停/前飛流場模擬的CFD方法和程序，并采用有試驗數(shù)據(jù)可供對比的算例對該方法的有效性進行了驗證。在該方

3、法中，以 Euler方程作為控制方程，采用有限體積法對它進行空間離散；為了提高模擬精度，采用低耗散的Roe格式并結(jié)合MUSCL格式計算無粘通量；為了模擬共軸雙旋翼流場的非定常變化過程，采用雙時間法進行時間步進。
　　第四章深入地分析了X2高速直升機旋翼槳葉的氣動外形設(shè)計特點，在此基礎(chǔ)上應用本文建立的網(wǎng)格生成方法及流場數(shù)值模擬方法開展了高速直升機旋翼槳葉的氣動外形設(shè)計研究，并得到了若干有用的設(shè)計規(guī)律。
　　在第五章，應用本文建