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基于贝叶斯优化方法的高速共轴对转螺旋桨桨叶气动外形优化设计 被引量:1
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作者 赵荣泽 王博 +2 位作者 曹德松 胡东根 招启军 《空气动力学学报》 北大核心 2025年第3期67-77,I0002,共12页
共轴对转螺旋桨因其两桨间距小、相互间气动干扰显著,在气动和噪声方面存在着不容忽视的问题。本文构建了基于贝叶斯优化方法的高速共轴对转螺旋桨桨叶气动外形优化框架,以提升巡航状态气动效率为目标开展优化设计。优化框架中,为更准... 共轴对转螺旋桨因其两桨间距小、相互间气动干扰显著,在气动和噪声方面存在着不容忽视的问题。本文构建了基于贝叶斯优化方法的高速共轴对转螺旋桨桨叶气动外形优化框架,以提升巡航状态气动效率为目标开展优化设计。优化框架中,为更准确地评估两桨间气动干扰、高速条件下空气压缩性和复杂桨叶外形对高速共轴对转螺旋桨气动特性的影响,采用基于RANS方程的多重参考坐标系方法评估其气动性能;构建Kriging代理模型以描述样本点输入与响应之间的关系,并使用组合加点准则提高寻优效率;结合气动和结构特性,分别对前、后桨的弦长、扭转和前/后掠分布进行参数化。在考虑整流罩和旋转轴影响的情况下,得出的优化方案综合气动效率达到0.8413,相较于初步方案提升约1.53%;优化方案的前、后桨载荷分别约在0.75R和0.7R处达到峰值。本文最终得到的优化设计方案,揭示了高效率的高速共轴对转螺旋桨桨叶的外形特征。 展开更多
关键词 共轴对转螺旋桨 气动优化设计 代理优化 加点准则 多重参考坐标系
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水平来流作用下无人机旋翼多维气动特征研究
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作者 刘聪 李百庆 +1 位作者 张宗卫 单泽众 《兵工学报》 北大核心 2025年第3期47-56,共10页
为研究水平来流对小型无人机旋翼气动特征的影响规律,采用风洞试验和仿真模拟的方法,获取不同来流速度下无人机旋翼轴向和旋转平面内的多维气动数据以及尾涡扩散特征。通过低速风洞模拟水平来流,采用六分量力-力矩传感器测量0~15 m/s来... 为研究水平来流对小型无人机旋翼气动特征的影响规律,采用风洞试验和仿真模拟的方法,获取不同来流速度下无人机旋翼轴向和旋转平面内的多维气动数据以及尾涡扩散特征。通过低速风洞模拟水平来流,采用六分量力-力矩传感器测量0~15 m/s来流速度和2000~9000 r/min转速范围内旋翼的z轴轴向和x-y旋转平面的气动力和力矩数据;试验研究着重分析了旋转平面内侧向力和俯仰滚转力矩的变化规律;仿真模拟结果讨论了来流速度对旋转周期内表面压力分布的影响和近场尾涡的形态特征。研究结果表明:水平来流作用下旋翼效率最优转速区间为4000~6000 r/min;旋转平面内x轴力是主导侧向力,x轴和y轴力矩同时起作用,来流速度高于5 m/s时侧向力和力矩不可忽视,动力学分析必须予以考虑;水平来流导致旋翼尾涡的对称特征破坏,来流速度越大、倾斜角越大,尾涡扩散发展受到挤压。 展开更多
关键词 无人机 水平来流 气动力 旋翼尾涡 侧向力 俯仰滚转力矩
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一种考虑滑流效应的螺旋桨设计方法及应用
3
作者 陈胜久 杨佑绪 +1 位作者 张兴翠 吴逸飞 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第10期3578-3588,共11页
分布式电推进飞机大量采用螺旋桨,存在显著的桨-翼气动耦合效应。通过改变轴向诱导速度分布控制螺旋桨滑流,从而得到螺旋桨弦长和扭转角分布,提出一种考虑滑流效应的高效螺旋桨设计方法,并验证方法的可行性。计算所设计螺旋桨在孤立和... 分布式电推进飞机大量采用螺旋桨,存在显著的桨-翼气动耦合效应。通过改变轴向诱导速度分布控制螺旋桨滑流,从而得到螺旋桨弦长和扭转角分布,提出一种考虑滑流效应的高效螺旋桨设计方法,并验证方法的可行性。计算所设计螺旋桨在孤立和分布式构型的巡航和悬停气动特性,并和最小诱导损失方法进行对比。结果表明:巡航升力系数相同时,所设计螺旋桨效率比最小诱导损失法高3.4%~6.6%;不同转速时,单独螺旋桨悬停效率比最小诱导损失法高10.4%~13.5%;分布式构型,设计螺旋桨悬停效率为比最小诱导损失法高13%。设计螺旋桨在巡航和悬停状态都能满足其设计要求,且都保持较高的效率运行。 展开更多
关键词 滑流效应 分布式电推进 倾转螺旋桨 电动垂直起降 推进力/气动力耦合
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涵道螺旋桨气动特性及气动载荷分析
4
作者 张子晔 江善元 +2 位作者 李孟金 程鹏飞 张圣言 《西安航空学院学报》 2025年第3期10-17,共8页
利用计算流体力学及单向流固耦合方法研究独立螺旋桨及涵道螺旋桨悬停工况下的气动特性及气动载荷。结果显示,涵道产生额外推力,抑制桨尖分离涡,改善流动状况,使得涵道螺旋桨的总拉力大于独立螺旋桨,但涵道干扰下螺旋桨的推力小于独立... 利用计算流体力学及单向流固耦合方法研究独立螺旋桨及涵道螺旋桨悬停工况下的气动特性及气动载荷。结果显示,涵道产生额外推力,抑制桨尖分离涡,改善流动状况,使得涵道螺旋桨的总拉力大于独立螺旋桨,但涵道干扰下螺旋桨的推力小于独立螺旋桨;涵道螺旋桨的流场更加规则,涵道出口后的部分气流会被接着吸入涵道内,使得随着转速提高其整体拉力较独立螺旋桨明显提高;随着转速的提高,桨叶压差不断提高,上下表面的压迫性不断提高,导致其最大等效应力及变形量不断提高,此型涵道螺旋桨及独立螺旋桨的最大等效应力点均为桨叶上表面中部位置,且在此位置等效压力沿两端逐渐减少,最大变形处均为桨尖部分,变形从桨尖至桨根逐渐减小;涵道螺旋桨最大变形量相对于独立螺旋桨减少15.6%,涵道螺旋桨最大等效应力为51.649 MPa,较独立螺旋桨减少了10.293 MPa。研究结果为有效判断无人机旋翼寿命和提升安全性能提供参考。 展开更多
关键词 涵道螺旋桨 计算流体力学 单向流固耦合 气动特性 气动载荷
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螺旋桨多设计点气动优化方法和变桨距角策略 被引量:3
5
作者 王海峰 刘坤澎 +1 位作者 江泓鑫 杜晨曦 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期92-105,共14页
高空太阳能无人机(UAV)在起飞爬升阶段飞行速度慢,爬升率低,爬升时间很长,需要螺旋桨提供大拉力以实现快速爬升,但低空空气密度大,螺旋桨处于小转速、大扭矩状态。在20 km高空飞行阶段,空气密度只有地面的1/14,要求螺旋桨处于高转速、... 高空太阳能无人机(UAV)在起飞爬升阶段飞行速度慢,爬升率低,爬升时间很长,需要螺旋桨提供大拉力以实现快速爬升,但低空空气密度大,螺旋桨处于小转速、大扭矩状态。在20 km高空飞行阶段,空气密度只有地面的1/14,要求螺旋桨处于高转速、高效率状态。受动力系统的功率限制,定桨距螺旋桨无法匹配这2种状态,需要采用变桨距技术,实现低空的小桨距、低转速、大拉力构型,高空的大桨距、高转速、高效率构型。提出了一种满足多设计点螺旋桨气动外形优化方法和多工况变桨距角策略。建立了基于片条理论的螺旋桨多设计点气动外形优化模型,实现了螺旋桨各剖面弦长和扭转角分布等外形参数优化;在此模型上加入了考虑桨距角变化的快速气动计算模型,实现了多工况下变桨距角策略。通过对比定桨距和变桨距下的螺旋桨气动性能,结果表明,基于螺旋桨多设计点气动外形优化模型设计的螺旋桨在高空多设计点效率均在80%以上,有利于太阳能无人机的长时间飞行;考虑变桨距优化策略的螺旋桨,在起飞爬升工况拉力最高提升78.42%,可以提供更大的爬升率,有利于太阳能无人机在起飞时快速通过对流层到达高空设计点飞行。 展开更多
关键词 螺旋桨 片条理论 多设计点 太阳能无人机 气动优化 变桨距角 优化策略
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对转螺旋桨气动噪声试验系统设计与试验研究
6
作者 曹琦 卫凯 +2 位作者 聂彦平 燕群 陈永辉 《航空工程进展》 CSCD 2024年第5期148-154,共7页
风洞内对转螺旋桨气动噪声试验存在时间协调难、成本高的问题,依托地面声学环境,研制能够模拟对转螺旋桨地面开车状态的对转螺旋桨气动噪声试验系统。对某穿孔结构的对转螺旋桨和基准桨开展气动噪声试验,对设计的试验系统进行验证,并对... 风洞内对转螺旋桨气动噪声试验存在时间协调难、成本高的问题,依托地面声学环境,研制能够模拟对转螺旋桨地面开车状态的对转螺旋桨气动噪声试验系统。对某穿孔结构的对转螺旋桨和基准桨开展气动噪声试验,对设计的试验系统进行验证,并对穿孔结构对转螺旋桨的降噪效果进行评估。结果表明:在所测试的工况范围内,穿孔结构对转螺旋桨在保证气动性能的前提下能够有效降低噪声;在对飞机舱内影响最显著的90°指向角处,二阶通过频率处降噪量达到5 dB。本文设计的气动噪声试验系统,能够为对转螺旋桨气动噪声评估和降噪设计提供帮助。 展开更多
关键词 对转螺旋桨 气动噪声 穿孔结构 远场噪声 降噪设计
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基于频域法的多螺旋桨干涉降噪研究 被引量:1
7
作者 闵思凯 黄向华 +1 位作者 罗连潭 杨朝星 《航空动力学报》 CSCD 北大核心 2024年第12期121-132,共12页
为了研究多螺旋桨相同步降噪的机理,提出一种多螺旋桨旋转噪声快速预测方法,结合片条理论和Hanson频域模型来预测单螺旋桨噪声,基于线性理论将模型拓展至考虑旋转方向的多螺旋桨情况。该方法单点预测时间仅需20 ms,噪声预测结果与文献... 为了研究多螺旋桨相同步降噪的机理,提出一种多螺旋桨旋转噪声快速预测方法,结合片条理论和Hanson频域模型来预测单螺旋桨噪声,基于线性理论将模型拓展至考虑旋转方向的多螺旋桨情况。该方法单点预测时间仅需20 ms,噪声预测结果与文献试验数据最大误差为4.03 dB。对影响相同步降噪性能的参数进行分析,结果表明:飞行高度、马赫数、安装距离对降噪性能影响较小为1~5 dB,叶片数、转速对于降噪性能影响较大为8~10 dB;在多叶片数目和多螺旋桨飞机上其降噪效果更显著。 展开更多
关键词 多螺旋桨 旋转噪声 相同步 频域模型 降噪机理
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翼型加厚对桨扇性能的影响研究 被引量:1
8
作者 徐猛 李博 +2 位作者 邱宇宸 姜东晨 许尹 《机械制造与自动化》 2024年第4期76-81,128,共7页
为研究翼型加厚对桨扇性能的影响,通过两种不同的加厚方式对桨扇翼型进行加厚,采用NUMECA软件对加厚前后的对转桨扇进行三维流场数值模拟,对比加厚前后对转桨扇的性能变化。结果表明:在同一飞行状态下,无论是翼型整体加厚,还是只改变翼... 为研究翼型加厚对桨扇性能的影响,通过两种不同的加厚方式对桨扇翼型进行加厚,采用NUMECA软件对加厚前后的对转桨扇进行三维流场数值模拟,对比加厚前后对转桨扇的性能变化。结果表明:在同一飞行状态下,无论是翼型整体加厚,还是只改变翼型最大厚度,对转桨扇的性能都会下降;相比于整体加厚,只改变最大厚度则性能下降得更多;在不同来流攻角条件下,攻角越大,加厚前后的对转桨扇性能差值越大。 展开更多
关键词 对转桨扇 开式转子 翼型加厚 气动性能 数值模拟
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考虑偏航入流的螺旋桨气动特性及滑流分析
9
作者 张志涛 谢长川 +2 位作者 黄坤慧 杨超 王亚茹 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2024年第8期238-249,共12页
采用数值仿真的方法,对四叶螺旋桨在飞行中遭遇非轴向的偏航入流而产生的复杂非定常气动力问题和滑流现象进行了研究。结合非定常雷诺平均Navier-Stokes方程和滑移网格方法,以偏航角、来流迎角和入流速度为变量,得到不同工况下螺旋桨非... 采用数值仿真的方法,对四叶螺旋桨在飞行中遭遇非轴向的偏航入流而产生的复杂非定常气动力问题和滑流现象进行了研究。结合非定常雷诺平均Navier-Stokes方程和滑移网格方法,以偏航角、来流迎角和入流速度为变量,得到不同工况下螺旋桨非定常拉力、力矩、推进效率等特性和滑流流场分布情况。结果表明:保持迎角和来流速度一定,当偏航角从15°增加到25°时螺旋桨拉力和推进效率分别提升了16.20%和6.76%,一定范围内螺旋桨气动特性与偏航角的变化具有正相关性,偏航入流导致桨后滑流流场分布和桨尖涡产生一定程度的偏转,螺旋桨尾迹缩短,滑流区风速得到恢复。螺旋桨非定常气动特性系数随迎角的增大而增大,偏航入流耦合小迎角与大迎角、无偏航计算结果基本相等。螺旋桨4个桨尖涡强度大小不相等,表现出不对称性;偏航入流对螺旋桨的气动性能起到明显的提升影响。 展开更多
关键词 螺旋桨 偏航入流 非定常气动特性 滑流 滑移网格
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螺旋桨穿孔结构声学软叶片设计与试验研究
10
作者 杨嘉丰 聂彦平 +2 位作者 燕群 卫凯 薛东文 《航空工程进展》 CSCD 2024年第5期162-171,共10页
对转螺旋桨气动噪声的产生机理十分复杂,而且螺旋桨飞机并无短舱声衬等被动降噪部件可以在传播过程中吸收噪声,螺旋桨噪声会直接辐射向机身和周围环境,噪声问题突出,降低螺旋桨噪声源强度是研制低噪声螺旋桨飞机的关键。采用CFD和远场... 对转螺旋桨气动噪声的产生机理十分复杂,而且螺旋桨飞机并无短舱声衬等被动降噪部件可以在传播过程中吸收噪声,螺旋桨噪声会直接辐射向机身和周围环境,噪声问题突出,降低螺旋桨噪声源强度是研制低噪声螺旋桨飞机的关键。采用CFD和远场噪声评估相结合的方法,通过在螺旋叶尖吸力面前缘布置“小孔+贯穿通道”结构,构成“软叶片”模块,以平衡叶片前缘处的压力峰值,降低螺旋桨产生的载荷噪声;根据设计结果加工制造出常规桨和软叶片螺旋桨,依托对转螺旋桨气动噪声试验系统开展气动噪声试验。结果表明:在所测试的工况范围内,穿孔结构对转螺旋桨可以在保证气动性能的前提下有效降低噪声,在对飞机舱内影响最显著的90°指向角处,二阶通过频率处降噪量达5 dB。 展开更多
关键词 对转螺旋桨 气动噪声 降噪 穿孔结构 声学测量
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复合式高速直升机螺旋桨气动特性风洞试验研究
11
作者 徐栋霞 杨仕鹏 +3 位作者 何龙 彭先敏 章贵川 黄志银 《直升机技术》 2024年第4期4-9,共6页
针对复合式高速直升机的特定飞行状态需求,对配套研制的推力螺旋桨开展气动特性风洞试验研究,获取了螺旋桨在直升机悬停状态、低速前飞状态、过渡前飞状态以及高速前飞状态的气动载荷、功率需求及效率。试验结果表明,随着前飞速度的增加... 针对复合式高速直升机的特定飞行状态需求,对配套研制的推力螺旋桨开展气动特性风洞试验研究,获取了螺旋桨在直升机悬停状态、低速前飞状态、过渡前飞状态以及高速前飞状态的气动载荷、功率需求及效率。试验结果表明,随着前飞速度的增加,螺旋桨的拉力、扭矩及需用功率逐渐减小,螺旋桨效率逐渐增加,且在高速飞行时,螺旋桨效率基本不随飞行速度而变化。 展开更多
关键词 高速直升机 螺旋桨 气动性能 风洞试验
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一种高效率螺旋桨设计方法 被引量:44
12
作者 项松 王吉 +3 位作者 张利国 佟胜喜 吴江 刘远强 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期136-141,共6页
提出了一种高效率螺旋桨设计方法,该方法根据给定的飞行速度、螺旋桨转速、拉力、螺旋桨直径、桨叶数、翼型,能够计算出最大效率螺旋桨的几何特性,包括:桨叶的弦长分布、桨距角分布、效率、拉力系数、扭矩系数、功率系数.分别按爬升状... 提出了一种高效率螺旋桨设计方法,该方法根据给定的飞行速度、螺旋桨转速、拉力、螺旋桨直径、桨叶数、翼型,能够计算出最大效率螺旋桨的几何特性,包括:桨叶的弦长分布、桨距角分布、效率、拉力系数、扭矩系数、功率系数.分别按爬升状态和巡航状态的工作参数设计了某型飞机的螺旋桨,得到了桨距角和弦长沿径向的分布.对螺旋桨的缩比模型(直径为0.84m)进行了风洞试验,风洞试验结果表明:螺旋桨在巡航状态的效率是83.02%,爬升状态的效率是79.13%. 展开更多
关键词 新能源 通用飞机 高效率 螺旋桨 设计方法
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基于CFD技术的螺旋桨气动特性研究 被引量:29
13
作者 许建华 宋文萍 +1 位作者 韩忠华 杨旭东 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期1103-1109,共7页
通过求解绝对坐标系下的雷诺平均Navier-Stokes方程数值模拟螺旋桨侧流黏性绕流,计算螺旋桨非定常气动特性.为了保证时间精度和提高计算效率,采用含牛顿型LU-SGS(lower-upper symmetric-Gauss-Seidel)子迭代的全隐式双时间法并引入多重... 通过求解绝对坐标系下的雷诺平均Navier-Stokes方程数值模拟螺旋桨侧流黏性绕流,计算螺旋桨非定常气动特性.为了保证时间精度和提高计算效率,采用含牛顿型LU-SGS(lower-upper symmetric-Gauss-Seidel)子迭代的全隐式双时间法并引入多重网格技术.为了描述桨叶的相对运动,采用运动嵌套网格技术.对于轴流状态,计算结果与实验值吻合良好;对于侧流状态,与工程算法1P(once-per-revolution)载荷法进行了比较,验证了方法的有效性.应用该方法计算螺旋桨在不同来流偏角下的周期性气动特性,可有效地用于螺旋桨的设计. 展开更多
关键词 螺旋桨 侧流状态 NAVIER-STOKES方程 运动嵌套网格 多重网格方法
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基于等效盘模型的滑流对涡桨飞机气动性能的影响 被引量:56
14
作者 李博 梁德旺 黄国平 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期845-852,共8页
推导了螺旋桨等效盘模型的相关气动计算公式,建立了考虑螺旋桨桨盘前后压差和滑流旋转速度以及变桨距、螺旋桨转速等因素的较通用的等效盘模型。将等效盘边界条件应用于NAPA软件进行了三维流场计算,分析了流场计算结果和流场特征;并采... 推导了螺旋桨等效盘模型的相关气动计算公式,建立了考虑螺旋桨桨盘前后压差和滑流旋转速度以及变桨距、螺旋桨转速等因素的较通用的等效盘模型。将等效盘边界条件应用于NAPA软件进行了三维流场计算,分析了流场计算结果和流场特征;并采用某螺旋桨的试验数据对等效盘模型进行了检验,推力和扭矩的计算值与试验结果吻合较好,表明该等效盘模型能较为准确地模拟螺旋桨的推力、扭矩、压力变化和旋转速度变化,能在一定程度上替代真实螺旋桨的气动效应。然后应用该等效盘模型对某四发涡桨飞机的全机三维流场进行了数值模拟研究,分析了螺旋桨滑流对全机流场特征的影响,给出了滑流对全机升、阻力系数的影响量。计算结果表明,螺旋桨后形成的涡能改变下游的流场并使机翼表面流线偏转,螺旋桨滑流能明显改变机翼表面的压力分布,使全机升、阻力系数增大,且滑流强度越大,效果越明显。 展开更多
关键词 螺旋桨滑流 等效盘 涡桨飞机 边界条件 数值模拟 计算流体力学
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螺旋桨滑流对飞机气动特性影响的数值分析 被引量:19
15
作者 鄂秦 杨国伟 +1 位作者 李凤蔚 付大卫 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第4期511-516,共6页
提出了一种预测螺旋桨滑流对全机气动特性干扰的数值方法。采用随桨叶旋转的螺旋尾涡系与机体表面定常马蹄涡系之间的干扰为数学模型。计算对应螺桨每一方位角时两涡系对网格控制点的诱导速度及压力系数,由此得到螺桨一个旋转周期的全... 提出了一种预测螺旋桨滑流对全机气动特性干扰的数值方法。采用随桨叶旋转的螺旋尾涡系与机体表面定常马蹄涡系之间的干扰为数学模型。计算对应螺桨每一方位角时两涡系对网格控制点的诱导速度及压力系数,由此得到螺桨一个旋转周期的全机气动特性的时均值。算例计算表明,本文方法所获全机升力特性、阻力特性与实验值吻合良好。俯仰力矩在小迎角无襟翼偏转时与实验值也较吻合。该方法对单发或多发螺旋桨飞机均适用。 展开更多
关键词 螺旋桨 滑流 飞机 气动特性 数值分析 数值模拟
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CFD在螺旋桨飞机滑流影响研究中的应用 被引量:14
16
作者 马率 邱名 +2 位作者 王建涛 缪涛 江雄 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期111-125,共15页
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... 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。 展开更多
关键词 螺旋桨飞机 滑流 非定常 重叠网格 CFD
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某型三叶螺旋桨的设计及性能试验 被引量:11
17
作者 项松 佟刚 +3 位作者 吴江 赵为平 杨康 王吉 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期1793-1798,共6页
根据飞行速度、需用拉力、螺旋桨转速等参数,设计了某型飞机的三叶螺旋桨,获得了弦长和桨叶角沿着径向的分布.制造了三叶复合材料螺旋桨(直径为1.75m),在螺旋桨试验台上测试了不同转速下螺旋桨的拉力.为了获得螺旋桨的动态性能,制造了... 根据飞行速度、需用拉力、螺旋桨转速等参数,设计了某型飞机的三叶螺旋桨,获得了弦长和桨叶角沿着径向的分布.制造了三叶复合材料螺旋桨(直径为1.75m),在螺旋桨试验台上测试了不同转速下螺旋桨的拉力.为了获得螺旋桨的动态性能,制造了螺旋桨的缩比模型(直径为0.96m),在西北工业大学NF-3风洞的三元试验段测试了螺旋桨的气动性能数据,包括:拉力、扭矩、功率、效率.结果表明:螺旋桨最大效率为85.63%,所设计的三叶复合材料螺旋桨适用于螺旋桨需用功率为70kW左右的发动机(比如Rotax912),提出的螺旋桨设计方法具有较好的应用价值. 展开更多
关键词 三叶螺旋桨 气动性能 风洞试验 效率 通用航空
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某型电动飞机螺旋桨的设计与试验 被引量:11
18
作者 项松 刘远强 +5 位作者 佟刚 张利国 康桂文 吴江 王吉 刘百明 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期460-466,共7页
某型电动飞机采用稀土永磁电动机作为动力装置,采用螺旋桨产生拉力。为了提高电动飞机的航时,螺旋桨的设计目标应为:具有较高的效率,足够的拉力,并且保证螺旋桨需用功率与电动机功率相匹配。设计了某型电动飞机的固定桨距螺旋桨,建立了... 某型电动飞机采用稀土永磁电动机作为动力装置,采用螺旋桨产生拉力。为了提高电动飞机的航时,螺旋桨的设计目标应为:具有较高的效率,足够的拉力,并且保证螺旋桨需用功率与电动机功率相匹配。设计了某型电动飞机的固定桨距螺旋桨,建立了螺旋桨的三维CATIA模型,制造了两叶的木质螺旋桨,进行了螺旋桨的地面试验和风洞试验。试验结果表明:该型螺旋桨在起飞状态(螺旋桨转速2 164 r/min),静态拉力达到98.2 kg,电动机轴功率为35.09 k W,电池输出功率37.08 k W;巡航状态,螺旋桨效率达86.76%,设计的螺旋桨达到了预期的设计目标。 展开更多
关键词 电动飞机 螺旋桨 高效率 地面试验 风洞试验
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基于FW-H方程的旋翼气动声学计算研究 被引量:35
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作者 韩忠华 宋文萍 乔志德 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期400-404,共5页
由流体力学N S方程导出的非齐次波动方程———FfowcsWilliams Hawkings方程(简称FW H方程),可以精确地描述在静止流体中运动的物体与流体相互作用的发声问题。以FW H方程为理论模型,将旋翼桨叶运动发声问题等效为包含桨叶的任意运动控... 由流体力学N S方程导出的非齐次波动方程———FfowcsWilliams Hawkings方程(简称FW H方程),可以精确地描述在静止流体中运动的物体与流体相互作用的发声问题。以FW H方程为理论模型,将旋翼桨叶运动发声问题等效为包含桨叶的任意运动控制面(声源面)的声辐射问题,并在旋翼绕流Euler方程数值模拟的基础上,在时域内计算了悬停旋翼和前飞旋翼的声场。应用于UH 1H和AH 1/OLS两种旋翼模型的气动声学计算表明:计算结果与噪声实验值符合良好;所研制的程序不仅能够较准确地计算单极子噪声和偶极子噪声,而且具有较强的跨音速四极子噪声预测能力。 展开更多
关键词 旋翼 气动声学 FW—H方程 非定常欧拉方程
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螺旋桨/机翼相互干扰的非定常数值模拟 被引量:18
20
作者 乔宇航 马东立 李陟 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1366-1373,共8页
针对太阳能无人机分布式螺旋桨滑流问题,采用基于结构/非结构混合网格的CFD方法进行了非定常数值模拟.通过截取翼段消除有限翼展三维效应的影响并简化研究对象,将滑移网格和转捩模型应用于数值模拟;分别研究了螺旋桨位于翼段前方和后方... 针对太阳能无人机分布式螺旋桨滑流问题,采用基于结构/非结构混合网格的CFD方法进行了非定常数值模拟.通过截取翼段消除有限翼展三维效应的影响并简化研究对象,将滑移网格和转捩模型应用于数值模拟;分别研究了螺旋桨位于翼段前方和后方的情况,并与干净螺旋桨和干净翼段进行对比.结果表明:螺旋桨位于翼段前方或后方均使得翼段升力、阻力、低头力矩增加并呈周期性波动,同时螺旋桨位于翼段后方时对翼段的影响较小;而翼段的存在使得螺旋桨的拉力、吸收功率和效率增加并呈周期性波动,流场的非均匀性导致了螺旋桨振动. 展开更多
关键词 螺旋桨 机翼 相互干扰 非定常 滑移网格 转捩
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