螺旋槳與進氣道的氣動干擾研究
發(fā)布時間：2020-12-05 19:57
螺旋槳滑流是一種復雜的非定�，F(xiàn)象,會對渦槳發(fā)動機短艙/進氣道的氣動性能產(chǎn)生影響,同時短艙/進氣道的存在也會影響螺旋槳的氣動性能。正確認識其間的流動結(jié)構及氣動性能,對螺旋槳與發(fā)動機短艙/進氣道的一體化設計具有重要的理論意義和工程應用價值。本文針對螺旋槳/短艙/進氣道一體化構型,采用多重參考系（MRF）法和滑移網(wǎng)格非定常法進行了數(shù)值模擬研究,實現(xiàn)了螺旋槳/短艙/進氣道一體化內(nèi)外流耦合流場仿真,對螺旋槳滑流與進氣道之間的氣動干擾進行了初步的研究。首先,歸納了國內(nèi)外渦槳用進氣道的設計和一體化仿真方法,并對多重參考系（MRF）法和滑移網(wǎng)格法的計算結(jié)果進行了對比。結(jié)果表明,MRF定常法所計算出的時均數(shù)值與滑移網(wǎng)格非定常法平均值之間的誤差均在5%以內(nèi);多重參考系法計算時間更短而滑移網(wǎng)格法則可以用來研究螺旋槳滑流的非定�，F(xiàn)象。其次,設計了一種渦槳用S彎進氣道,對比分析了不同工況下無槳構型與有槳構型進氣道的流場結(jié)構和氣動性能;并對螺旋槳滑流對進氣道的氣動干擾的非定常現(xiàn)象進行分析。結(jié)果表明,進氣道出口總壓恢復系數(shù)σ和畸變指數(shù)DC60隨著出口馬赫數(shù)的增高而降低;螺旋槳滑流使得進氣道出口...
【文章來源】：南京航空航天大學江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】：91 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
渦槳飛機
型簡化為一個厚度為零的作用盤／動量源，在這來加速通過它的氣流，但未考慮氣流的旋轉(zhuǎn)效應成是由有限個小段薄翼型（葉素）組成的，單個先根據(jù)翼型理論計算出每個葉素上的氣動力，整能粗略估算出槳葉的拉力系數(shù)、扭矩等性能。由旋槳所激起的氣流，一方面按照理想螺旋槳理論。這種聯(lián)合理論從真正意義上建立了氣流與槳葉夫斯基假設沿葉片展向渦環(huán)量不變，創(chuàng)立渦流理型，并將普朗特的有限翼展理論應用于渦流理論善。Okulov[5][6]等通過理論研究首次將圓形陣列中的螺旋渦的穩(wěn)定性，并與實驗結(jié)果進行對比。槳轂渦以及槳葉尾緣脫出來的渦相互作用的結(jié)果渦之間的距離。2011 年 Felli[7]等通過實驗研究了機理，發(fā)現(xiàn)槳尖渦和槳轂渦的不穩(wěn)定性可能存在渦的不穩(wěn)定。
圖 1.3 帶旁路通道進氣道原理圖氣道設計相關的研究資料較少，而“S”彎進氣道的設計方面飛機進氣道設計具有一定的指導意義。2004 年郭榮偉[16]等式，設計了彈用“S”彎進氣道并對其進行實驗研究。2009 動性能進行了試驗研究。2018 年張樂[18]等對“S”彎進氣道中響進行了數(shù)值仿真研究。一體化仿真研究現(xiàn)狀機設計的需要，國內(nèi)外研究人員針對螺旋槳飛機一體化仿槳飛機氣動仿真研究早在 20 世紀 90 年代便已經(jīng)開始了。與實驗結(jié)果進行對比，研究了相同來流馬赫數(shù)不同來流攻與無螺旋槳的亞音速進氣道結(jié)果進行對比。2006 年 Stuerm研究，通過非定常計算有如下計算結(jié)論：在無黏假設的情值大了 5%左右；滑流不但給升力帶來了增幅效果，同時程度的增加。德國宇航中心（DLR）分別采用粒子圖像測
【參考文獻】：
期刊論文
[1]S彎進氣道隱身設計中截面積和中心線影響[J]. 張樂,周洲,許曉平. 系統(tǒng)仿真學報. 2018(08)
[2]低雷諾數(shù)分布式螺旋槳滑流氣動影響[J]. 王科雷,祝小平,周洲,王紅波. 航空學報. 2016(09)
[3]螺旋槳飛機滑流非定常數(shù)值模擬研究[J]. 麻蓉,高飛飛,顏洪,梁益華. 航空計算技術. 2016(01)
[4]短艙對螺旋槳滑流影響的IDDES數(shù)值模擬[J]. 陳榮錢,王旭,尤延鋮. 航空學報. 2016(06)
[5]考慮螺旋槳滑流影響的機翼氣動優(yōu)化設計[J]. 徐家寬,白俊強,黃江濤,喬磊,董建鴻,雷武濤. 航空學報. 2014(11)
[6]直升機/粒子分離器一體化流場特性:第一部分前進比的影響[J]. 曾平君,孫姝,黃河峽,杜沫辰,陳偉,譚慧俊,李光勝. 航空動力學報. 2014(04)
[7]國外渦槳發(fā)動機的發(fā)展[J]. 周輝華. 航空科學技術. 2013(01)
[8]某型螺旋槳滑流對機翼氣動性能影響的數(shù)值研究[J]. 段中喆,劉沛清. 應用基礎與工程科學學報. 2012(S1)
[9]螺旋槳滑流與機翼氣動干擾的非定常數(shù)值模擬[J]. 夏貞鋒,楊永. 航空學報. 2011(07)
[10]基于CFD技術的螺旋槳氣動特性研究[J]. 許建華,宋文萍,韓忠華,楊旭東. 航空動力學報. 2010(05)
碩士論文
[1]基于螺旋槳等效盤模型的滑流影響研究[D]. 陸浩.南京航空航天大學 2014
本文編號：2900004
【文章來源】：南京航空航天大學江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】：91 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
渦槳飛機
型簡化為一個厚度為零的作用盤／動量源，在這來加速通過它的氣流，但未考慮氣流的旋轉(zhuǎn)效應成是由有限個小段薄翼型（葉素）組成的，單個先根據(jù)翼型理論計算出每個葉素上的氣動力，整能粗略估算出槳葉的拉力系數(shù)、扭矩等性能。由旋槳所激起的氣流，一方面按照理想螺旋槳理論。這種聯(lián)合理論從真正意義上建立了氣流與槳葉夫斯基假設沿葉片展向渦環(huán)量不變，創(chuàng)立渦流理型，并將普朗特的有限翼展理論應用于渦流理論善。Okulov[5][6]等通過理論研究首次將圓形陣列中的螺旋渦的穩(wěn)定性，并與實驗結(jié)果進行對比。槳轂渦以及槳葉尾緣脫出來的渦相互作用的結(jié)果渦之間的距離。2011 年 Felli[7]等通過實驗研究了機理，發(fā)現(xiàn)槳尖渦和槳轂渦的不穩(wěn)定性可能存在渦的不穩(wěn)定。
圖 1.3 帶旁路通道進氣道原理圖氣道設計相關的研究資料較少，而“S”彎進氣道的設計方面飛機進氣道設計具有一定的指導意義。2004 年郭榮偉[16]等式，設計了彈用“S”彎進氣道并對其進行實驗研究。2009 動性能進行了試驗研究。2018 年張樂[18]等對“S”彎進氣道中響進行了數(shù)值仿真研究。一體化仿真研究現(xiàn)狀機設計的需要，國內(nèi)外研究人員針對螺旋槳飛機一體化仿槳飛機氣動仿真研究早在 20 世紀 90 年代便已經(jīng)開始了。與實驗結(jié)果進行對比，研究了相同來流馬赫數(shù)不同來流攻與無螺旋槳的亞音速進氣道結(jié)果進行對比。2006 年 Stuerm研究，通過非定常計算有如下計算結(jié)論：在無黏假設的情值大了 5%左右；滑流不但給升力帶來了增幅效果，同時程度的增加。德國宇航中心（DLR）分別采用粒子圖像測
【參考文獻】：
期刊論文
[1]S彎進氣道隱身設計中截面積和中心線影響[J]. 張樂,周洲,許曉平. 系統(tǒng)仿真學報. 2018(08)
[2]低雷諾數(shù)分布式螺旋槳滑流氣動影響[J]. 王科雷,祝小平,周洲,王紅波. 航空學報. 2016(09)
[3]螺旋槳飛機滑流非定常數(shù)值模擬研究[J]. 麻蓉,高飛飛,顏洪,梁益華. 航空計算技術. 2016(01)
[4]短艙對螺旋槳滑流影響的IDDES數(shù)值模擬[J]. 陳榮錢,王旭,尤延鋮. 航空學報. 2016(06)
[5]考慮螺旋槳滑流影響的機翼氣動優(yōu)化設計[J]. 徐家寬,白俊強,黃江濤,喬磊,董建鴻,雷武濤. 航空學報. 2014(11)
[6]直升機/粒子分離器一體化流場特性:第一部分前進比的影響[J]. 曾平君,孫姝,黃河峽,杜沫辰,陳偉,譚慧俊,李光勝. 航空動力學報. 2014(04)
[7]國外渦槳發(fā)動機的發(fā)展[J]. 周輝華. 航空科學技術. 2013(01)
[8]某型螺旋槳滑流對機翼氣動性能影響的數(shù)值研究[J]. 段中喆,劉沛清. 應用基礎與工程科學學報. 2012(S1)
[9]螺旋槳滑流與機翼氣動干擾的非定常數(shù)值模擬[J]. 夏貞鋒,楊永. 航空學報. 2011(07)
[10]基于CFD技術的螺旋槳氣動特性研究[J]. 許建華,宋文萍,韓忠華,楊旭東. 航空動力學報. 2010(05)
碩士論文
[1]基于螺旋槳等效盤模型的滑流影響研究[D]. 陸浩.南京航空航天大學 2014
本文編號：2900004
本文鏈接：http://www.sikaile.net/kejilunwen/hangkongsky/2900004.html
