直升機(jī)涵道尾槳氣動特性的CFD分析.pdf

1、涵道尾槳的流場及氣動特性分析是直升機(jī)空氣動力學(xué)領(lǐng)域富有挑戰(zhàn)性的研究課題。本文基于動量源模型，建立了以歐拉方程為主控方程的涵道尾槳流場數(shù)值求解方法，在此基礎(chǔ)上，著重研究了懸停狀態(tài)涵道尾槳不同設(shè)計參數(shù)對其流場及氣動特性的影響，并進(jìn)一步對涵道尾槳不同前飛速度情況下的流場及氣動特性進(jìn)行了模擬。具體研究內(nèi)容如下： 作為前提和背景，本文簡要介紹了直升機(jī)涵道尾槳氣動特性的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，指出了采用基于動量源的CFD方法開展涵道尾槳流場及氣動

2、特性研究的必要性和重要意義。 第二章，在Jameson有限體積法的基礎(chǔ)上，以動量源代替尾槳葉對流場的作用，并對求解旋翼流場的外邊界模型進(jìn)行改進(jìn)，得到了適合于涵道尾槳在直升機(jī)懸停和前飛時的邊界條件模型。在此基礎(chǔ)上，建立了一套適合涵道尾槳流場及氣動特性分析的數(shù)值方法。 第三章，考慮涵道尾槳的幾何特征，并結(jié)合動量源方法的特點，總結(jié)了一套適合于涵道尾槳流場的非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格生成方法。 第四章，首先以TsAGI涵道尾槳模型

3、為算例，計算了槳葉載荷、軸向誘導(dǎo)速度沿槳葉的展向分布，并通過針對計算結(jié)果與可得到試驗結(jié)果的對比，驗證了本文數(shù)值方法的有效性。然后，著重計算了懸停狀態(tài)下，不同設(shè)計參數(shù)（涵道間隙、涵道擴(kuò)散角、槳盤至涵道入口距離和涵道唇口半徑等）對涵道尾槳流場及氣動特性的影響，并進(jìn)行對比分析，得出了一些有意義的結(jié)論。 第五章，應(yīng)用上述模型，對前飛狀態(tài)下直升機(jī)涵道尾槳繞流特性進(jìn)行了計算，并分析對比了不同前飛速度時的流場特點，初步得到了一些關(guān)于槳葉拉力