發(fā)布時(shí)間：2024-05-20 23:37

　　針對(duì)直升機(jī)前飛狀態(tài)開(kāi)展了旋翼非定常槳尖渦的模擬,采用定常槳尖空氣質(zhì)量射流(TAMI)控制方式對(duì)旋翼槳尖渦進(jìn)行了控制。建立了一個(gè)適用于前飛旋翼槳尖渦高精度捕捉和質(zhì)量射流控制模擬的數(shù)值方法,在該方法中,采用有限體積法進(jìn)行空間離散,應(yīng)用5階Roe-WENO(weighted essentially non-oscillatory)格式進(jìn)行流場(chǎng)重構(gòu)及控制面對(duì)流通量計(jì)算;采用雙時(shí)間方法進(jìn)行時(shí)間推進(jìn),偽時(shí)間步上應(yīng)用隱式LU-SGS(lower upper symmetric Gauss-Seidal)格式;引入射流邊界條件對(duì)質(zhì)量射流進(jìn)行模擬;采用運(yùn)動(dòng)嵌套網(wǎng)格方法對(duì)前飛旋翼槳尖的揮舞運(yùn)動(dòng)進(jìn)行模擬,并對(duì)槳葉網(wǎng)格和背景網(wǎng)格進(jìn)行針對(duì)性加密�；�于所建立的方法對(duì)前飛狀態(tài)旋翼非定常槳尖渦及其質(zhì)量射流控制進(jìn)行了模擬,計(jì)算結(jié)果表明:前飛狀態(tài)下旋翼槳尖渦存在較大的前后差異,槳盤(pán)前側(cè)的槳尖渦渦核強(qiáng)度遠(yuǎn)小于槳盤(pán)后側(cè);槳盤(pán)前側(cè)旋翼槳尖渦的渦核強(qiáng)度很難由定常質(zhì)量射流控制來(lái)減弱,而槳盤(pán)后側(cè)的旋翼槳尖渦則可以通過(guò)定常質(zhì)量射流得到有效控制。

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【部分圖文】：

圖1射流口布局及射流角示意

通過(guò)添加射流邊界條件來(lái)模擬旋翼槳尖質(zhì)量射流,在本文建立的數(shù)值計(jì)算求解器中,射流邊界控制面的速度定義為射流速度和槳葉旋轉(zhuǎn)速度的矢量和,控制面的密度、壓強(qiáng)和總能由內(nèi)場(chǎng)插值計(jì)算得到。圖1給出了本文射流口布局和射流角α的示意圖。射流口位于旋翼槳葉的圓形端面,射流口前端距離槳葉前緣0.4c....

圖2計(jì)算生成的前飛運(yùn)動(dòng)嵌套網(wǎng)格系統(tǒng)

采用運(yùn)動(dòng)嵌套網(wǎng)格方法對(duì)前飛旋翼非定常流場(chǎng)進(jìn)行模擬,為了對(duì)旋翼槳葉的邊界流動(dòng)進(jìn)行精確捕捉,對(duì)旋翼槳葉邊界層網(wǎng)格進(jìn)行了針對(duì)性加密。針對(duì)Caradonna-Tung模型旋翼進(jìn)行了網(wǎng)格劃分,圖2示出了本文建立的運(yùn)動(dòng)嵌套網(wǎng)格系統(tǒng),C-O型槳葉網(wǎng)格弦向、法向和展向的網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)數(shù)分別為225、1....

圖3旋翼槳尖渦捕捉及計(jì)算

流場(chǎng)計(jì)算收斂后,CFD求解器額外計(jì)算一圈,并存儲(chǔ)旋翼槳葉在0°、45°、90°、135°、180°、225°、270°、315°、360°方位角處的流場(chǎng)信息,采用流場(chǎng)后處理軟件截取10°渦齡角處的槳尖渦截面,圖3(a)給出了單片槳葉槳尖渦的截取方式,截取的槳尖渦見(jiàn)圖3(b),圖3....

圖4AH-1G旋翼不同槳葉截面法向力系數(shù)隨方位角

表1AH-1G旋翼操縱量的計(jì)算值與試驗(yàn)值的對(duì)比Table1ComparisonofcalculationandexperimentalcontrolsettingsforAH-1Grotor數(shù)據(jù)來(lái)源θ0/(°)θ1s/(°)θ1c/(°)飛行實(shí)測(cè)....

本文編號(hào)：3979289