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計特點，在此基礎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計研究，并得到了若干有用的設計規(guī)律。
　　在第五章，應用本文建