振動翼推進(jìn)及干擾效應(yīng)非定常流體動力研究.pdf

1、本文基于不可壓縮、無粘性、無旋流動假設(shè),首先給出描述機(jī)翼非定常運(yùn)動產(chǎn)生擾動流場的控制方程和邊界條件.在慣性坐標(biāo)系下應(yīng)用面元法求解控制方程,對二維機(jī)翼表面分布強(qiáng)度線性變化的渦,用離散點(diǎn)渦模擬尾渦,用與尾緣相連的常值渦片模擬每一時間步尾渦下泄,渦片的長度和方向迭代確定;對三維機(jī)翼表面分布常值源和常值面偶極,尾渦面上分布常強(qiáng)度面偶極,指定當(dāng)前時間步下泄尾渦面長度和方向.尾渦誘導(dǎo)速度計算采用消除奇異性公式,尾渦以當(dāng)?shù)亓黧w速度運(yùn)動.應(yīng)用線性渦分布

2、的面元法模擬了二維機(jī)翼的突然起動問題,將面元法計算升力系數(shù)與wagner函數(shù)比較,將升沉運(yùn)動、俯仰運(yùn)動、升沉和俯仰組合運(yùn)動的面元法計算升力系數(shù)與Theodorsen函數(shù)對比,所有小擾動情況的計算結(jié)果與經(jīng)典線性理論較好地符合,證明了二維數(shù)值模型的可靠性.檢驗了計算點(diǎn)渦誘導(dǎo)速度公式中渦團(tuán)半徑對計算結(jié)果的影響.討論了約化頻率、無因次升沉運(yùn)動幅度、俯仰運(yùn)動幅度、升沉和俯仰運(yùn)動的相位差、尾流時均速度剖面、尾渦卷起程度對振動翼推力和推進(jìn)效率的影響.

3、應(yīng)用線性渦分布的面元法模擬了二維相互靠近雙翼的突然起動問題,討論了前翼起動渦對后翼升力時間歷程的影響.考慮了垂向間距對反相對稱振動雙翼推力和推進(jìn)效率的增強(qiáng)效應(yīng),振動翼尾渦能量的利用.重點(diǎn)探討了不同空間位置、機(jī)翼之間運(yùn)動相位差對前后翼推力和推進(jìn)效率的影響,分析了產(chǎn)生有利干擾、不利干擾的空間位置和相位差,尾流時均速度剖面和尾渦相互作用機(jī)制與后翼推進(jìn)性能的關(guān)系.應(yīng)用三維數(shù)值模型模擬不同展弦比機(jī)翼的突然起動問題,將計算升力系數(shù)與線性理論比較,檢