CFD在螺旋桨飞机滑流影响研究中的应用

论文摘要

通过求解绝对坐标系下的非定常雷诺平均Navier-Stokes方程,计算了非定常滑流对某飞机巡航构型低速状态的气动特性影响。为描述螺旋桨桨叶的相对运动,采用了动态重叠网格技术,并在并行环境下采用全隐式双时间步方法和多重网格技术来保证时间精度和提高计算效率。将计算结果与试验结果相比较,在线性段,计算得到的升力系数与试验值总体偏差不超过2%,阻力系数相对试验值而言整体偏大,基本控制在8%左右,俯仰力矩系数的计算结果与试验值趋势一致。总结了滑流对螺旋桨飞机宏观气动特性的影响规律,由于滑流在空间发展过程中不断与周围空气相混合,使得滑流边界逐渐"模糊",因此滑流流管在空间发展过程中的巨大畸变对滑流影响的分析工作带来了难度。针对这种现象,本文将有/无滑流的流场进行对比,通过当地动压增量来定义滑流的加速效应边界,以及通过当地气流角增量来定义滑流的洗流效应边界。该方法能较好地捕捉和解释由于滑流对飞机部件干扰而使得飞机方向安定性呈现的非线性现象,初步揭示了螺旋桨滑流复杂尾迹流动的特点,在螺旋桨飞机非定常滑流影响机理研究方面具有一定的参考价值。

论文目录

• 1 数值方法
•   1.1 控制方程
•   1.2 多重网格方法
•   1.3 动态重叠网格技术
•   1.4 并行化计算
• 2 滑流对螺旋桨飞机宏观气动特性的影响
• 3 滑流干扰的机理分析
•   3.1 滑流对全机物面的影响
•   3.2 滑流对空间流场的影响
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 马率,邱名,王建涛,缪涛,江雄

关键词: 螺旋桨飞机,滑流,非定常,重叠网格

来源: 航空学报 2019年04期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,基础科学

专业: 力学,航空航天科学与工程

单位: 中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所

基金: 国家自然科学基金(11572339)~~

分类号: V211.44

页码: 111-125

总页数: 15

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