基于CFD方法的高速直升機(jī)共軸剛性雙旋翼的氣動(dòng)特性研究.pdf

1、高速直升機(jī)共軸剛性雙旋翼的氣動(dòng)特性數(shù)值計(jì)算是直升機(jī)空氣動(dòng)力學(xué)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(yùn)動(dòng)嵌套網(wǎng)格建立了一套適合于共軸雙旋翼流場(chǎng)模擬的CFD方法，然后應(yīng)用該方法分別對(duì)高速直升機(jī)旋翼槳葉的氣動(dòng)外形設(shè)計(jì)以及不同狀態(tài)下高速直升機(jī)共軸剛性雙旋翼的氣動(dòng)特性進(jìn)行了研究。主要研究?jī)?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(duì)象及意義，并對(duì)高速直升機(jī)共軸剛性雙旋翼氣動(dòng)特性的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行了概述，指出

2、了目前研究方法的不足及難點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上提出了本文擬采用的研究方法。
　　第二章針對(duì)共軸雙旋翼的結(jié)構(gòu)和流場(chǎng)特點(diǎn)，基于運(yùn)動(dòng)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(chǎng)數(shù)值模擬的結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)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(chǎng)模擬的CFD方法和程序，并采用有試驗(yàn)數(shù)據(jù)可供對(duì)比的算例對(duì)該方法的有效性進(jìn)行了驗(yàn)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(duì)它進(jìn)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(jì)算無(wú)粘通量；為了模擬共軸雙旋翼流場(chǎng)的非定常變化過程，采用雙時(shí)間法進(jìn)行時(shí)間步進(jìn)。
　　第四章深入地分析了X2高速直升機(jī)旋翼槳葉的氣動(dòng)外形設(shè)計(jì)特點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上應(yīng)用本文建立的網(wǎng)格生成方法及流場(chǎng)數(shù)值模擬方法開展了高速直升機(jī)旋翼槳葉的氣動(dòng)外形設(shè)計(jì)研究，并得到了若干有用的設(shè)計(jì)規(guī)律。
　　在第五章，應(yīng)用本文建