新型桨尖论文-赵国庆,招启军,吴琪,王博

新型桨尖论文-赵国庆,招启军,吴琪,王博

导读:本文包含了新型桨尖论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:旋翼,新型桨尖,跨声速特性,气动特性

新型桨尖论文文献综述

赵国庆,招启军,吴琪,王博[1](2016)在《新型桨尖抑制旋翼跨声速特性的影响分析》一文中研究指出为研究不同形式的新型桨尖在抑制旋翼跨声速特性方面的作用,开展了多种桨尖对旋翼局部流动及气动特性影响的数值分析研究.发展了基于高效嵌套网格方法的旋翼流场高精度CFD求解方法.在此基础上,详细分析了桨尖外形对旋翼桨叶跨声速区域激波强度、激波诱导气流分离、桨尖涡尾迹及气动性能的影响.数值结果表明:桨尖的后掠和上反在缓解旋翼跨声速特性方面的作用相对较小;桨尖前掠和下反能更有效地减少桨尖外端跨声速区域,降低该位置激波强度并缓解激波-附面层干扰诱导的气流分离;后掠桨尖在减小旋翼反扭矩方面的整体效果良好,直线前掠桨尖在大桨盘拉力状态能够更有效降低旋翼扭矩(直线前掠30°时,扭矩降低达12.3%),桨尖下反可以有效抑制桨尖涡强度(抛物下反30°时,桨尖涡强度降低50%),并加快桨尖涡尾迹的耗散.(本文来源于《航空动力学报》期刊2016年01期)

印智昭[2](2015)在《基于高精度算法的新型桨尖旋翼流场模拟》一文中研究指出旋翼是直升机关键的气动部件,其始终工作在复杂多变的自身涡流环境中,这对直升机气动特性造成重要影响,因此旋翼流场及气动特性的分析计算一直是直升机技术领域的研究重点和难点,尤其是针对旋翼涡流场中桨尖涡的生成与演化过程的计算模拟。为提高旋翼气动性能而提出的多种不同新型旋翼桨叶气动外形,则进一步加大了旋翼涡流场及气动特性模拟的难度。本文以此为研究背景,开展了新型桨尖旋翼流场的高精度CFD算法研究,具体内容如下:作为前提和背景,第一章主要阐述了旋翼CFD方法、新型桨尖旋翼和高精度算法的国内外研究现状,指出了开展针对新型桨尖旋翼流场及气动特性模拟的高精度算法研究的重要意义,并给出了本文的主要研究内容。第二章,考虑到新型桨尖旋翼的复杂气动外形,基于Poisson方程求解方法,构建了一套适合于新型桨尖旋翼的参数化网格生成方法。以此为基础,考虑桨叶的旋转、挥舞、变距等运动,建立了满足旋翼前飞非定常流场模拟的运动嵌套网格方法;采用了“扰动衍射”方法和Inverse map方法,解决了运动嵌套网格技术中的洞单元识别和贡献单元搜索的关键问题。第叁章,基于叁维可压RANS方程和一方程S-A湍流模型,建立了一套适合于旋翼非定常流场模拟的CFD方法。其中,为降低非物理数值耗散,采用了ROE格式对无粘通量进行离散;采用双时间方法进行物理时间和伪时间的推进,其中伪时间的迭代采用了高效的隐式LU-SGS算法;同时采用了OpenMP并行技术来进一步提高旋翼非定常流场的计算效率。第四章,为提高旋翼流场计算算法的精度和降低对流通量计算格式的数值耗散,研究了高精度WENO格式的构造。从一维双曲守恒方程出发,通过对WENO格式的网格模板的选取、插值多项式的构造、权重系数的选择和光滑性系数的计算,推导出高精度WENO格式的构造格式,并将其应用于ROE格式左右变量的重构中。对典型二维旋翼翼型和叁维机翼算例进行了计算,验证了WENO格式的较高分辨率和较低数值耗散特性。第五章,运用建立的高精度CFD方法,分别对悬停和前飞状态多种不同旋翼(包括常规旋翼和新型桨尖旋翼)气动特性和涡流场进行了计算模拟。通过与试验值和低阶数值格式JST、ROE-MUSCL格式的计算结果的对比,表明了高精度CFD方法在旋翼流场及气动特性模拟方法的优势。第六章,并以UH-60A旋翼为基准旋翼,运用上述建立的高精度旋翼CFD方法,开展悬停和前飞状态下旋翼桨尖外形参数(后掠、尖削和下反)对旋翼涡流场和气动特性的影响分析,获得了桨尖外形对旋翼气动特性及流场的影响规律。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2015-12-01)

王俊毅,招启军,肖宇[3](2014)在《基于CFD/CSD耦合方法的新型桨尖旋翼气动弹性载荷计算》一文中研究指出为提高旋翼非定常气动弹性载荷的分析精度,在刚性旋翼计算流体力学(CFD)方法中引入计算结构动力学(CSD)方法,建立了一套适合于新型桨尖旋翼气动弹性载荷分析的CFD/CSD耦合方法。旋翼流场分析采用NavierStokes/Euler方程作为控制方程,围绕旋翼生成运动嵌套网格。在流场求解中,采用双时间法推进,通量计算采用Jameson中心格式,并采用B-L(Baldwin-Lomax)湍流模型。基于Hamilton变分原理和中等变形梁理论开展桨叶弹性运动变形分析,并发展了一套具有任意转角梁单元的新方法以提高新型桨尖旋翼的动力学分析精度。采用基于代数变换方法的网格变形策略,建立了一套CFD/CSD松耦合方法,桨叶运动变形和旋翼气动力信息通过流固交接面传递。首先分别对CSD和CFD模块进行了验证,然后计算了UH-60A旋翼在高速前飞状态下的气动弹性载荷,并与试验值进行了对比,最后重点对旋翼桨尖形状进行了参数分析。计算结果表明,相比于升力线理论和刚性旋翼CFD方法,CFD/CSD耦合方法可以显着提高旋翼非定常气动弹性载荷的分析精度,并能更准确地反映新型桨尖旋翼的气动弹性耦合效应;同时采用后掠桨尖在桨叶前行侧30°~90°方位角范围可以显着降低激波强度,有利于改善旋翼的气动特性。(本文来源于《航空学报》期刊2014年09期)

刘平安,林永峰,邓景辉,陈平剑,招启军[4](2012)在《新型桨尖旋翼气动布局计算及试验验证》一文中研究指出建立了一套适合于新型桨尖旋翼气动特性分析的计算方法,利用该方法计算分析了扭转及弦长分布等参数变化对新型桨尖旋翼气动特性的影响,对新型桨尖旋翼和抛物线后掠旋翼的气动特性进行了数值模拟,开展了新型桨尖旋翼和抛物线后掠旋翼的悬停气动性能试验研究,验证了理论分析的结果。(本文来源于《航空科学技术》期刊2012年04期)

徐广[5](2010)在《新型桨尖弹性旋翼气动特性的Navier-Stokes方程数值模拟》一文中研究指出直升机弹性旋翼流场和气动特性的数值计算是直升机空气动力学领域具有挑战性的研究课题。本文开展了适用于计入桨叶弹性变形运动的旋翼运动嵌套网格生成方法和高效贡献单元搜索策略、旋翼流场数值模拟以及桨叶动力学分析方法等研究,发展了与该网格系统对应的基于Navier-Stokes方程的旋翼非定常流场的数值计算方法和程序。分别针对直升机刚性/弹性旋翼的流场和气动特性进行了数值模拟与分析,同时,开展了新型桨尖对弹性旋翼气动特性的影响研究。主要工作包括以下几个方面:作为前提和背景,本文首先阐述了论文的研究目的,并对直升机旋翼气动特性计算、桨叶结构动力学分析、新型桨尖弹性旋翼气动特性研究等的国内外现状进行了概述,指出了现有研究中存在的不足及难点,提出了本文拟采用的研究方法和内容。针对旋翼桨叶多种复杂运动和旋翼流场求解的特点,首先建立了一套用于旋翼粘性流场模拟的结构运动嵌套网格生成方法。为了更好地模拟贴体网格随桨叶在背景网格中的运动和弹性变形,给出了一个基于改进的弹簧模拟方法的桨叶网格变形方法,以适用于弹性旋翼流场的求解。同时,建立了一种新的与该网格系统相对应的高效嵌套网格洞边界确定和贡献单元搜索的策略。基于所建立的嵌套网格系统,本文又发展了一套适合于悬停、前飞状态旋翼流场与气动特性数值计算的方法及程序。在求解N-S方程时,空间方向上采用低数值耗散的Roe格式并结合叁阶逆风格式(MUSCL),以减少旋翼尾迹数值耗散、提高计算精度。时间方向则使用双时间方法来模拟前飞流场的非定常变化过程。另一方面,依据Hamilton原理和中等变形梁理论,建立了一个基于有限元方法的适合于新型桨尖旋翼桨叶动力学分析的模型,并在该模型中耦合了旋翼配平分析。结合所建立的旋翼流场求解方法和弹性桨叶结构分析模型,本文还提出了一个弹性旋翼流场/结构弱耦合求解的策略,建立了一个用于弹性旋翼悬停和前飞气动特性计算的模型。应用该耦合求解器,着重针对UH-60A直升机旋翼、7A旋翼及SA349/2直升机旋翼等不同外形桨叶,分别进行了刚性和弹性旋翼流场和气动特性的数值计算,并验证了方法的有效性。最后,应用所建立的弹性旋翼气动特性计算方法,着重进行了后掠、尖削、下反及其组合形状的新型桨尖弹性旋翼在悬停和前飞状态下的旋翼性能与气动特性计算,分析了不同桨尖形状对弹性旋翼性能和气动特性的影响,得出了对旋翼设计有实际指导意义的结论。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2010-12-01)

王海[6](2010)在《计入桨叶结构弹性的新型桨尖旋翼流场数值模拟研究》一文中研究指出弹性旋翼流场的数值模拟是直升机空气动力学领域具有挑战性的研究课题。本文开展了适用于弹性旋翼的动态网格变形方法和嵌套网格系统、桨叶结构有限元分析建模以及旋翼流场模拟等研究,发展了与该网格系统对应的基于RANS方程的旋翼流场数值求解方法和程序,并针对直升机弹性旋翼流场进行了数值计算与分析,同时,开展了新型桨尖弹性旋翼流场的数值模拟。主要工作包括以下方面:作为背景和前提,本文概述了旋翼计算流体力学(CFD)、桨叶结构分析、弹性桨叶旋翼流场模拟以及新型桨尖旋翼流场模拟等研究方面的国内外现状,指出了现有研究中存在的不足,以及开展弹性旋翼、新型桨尖弹性旋翼的流场数值模拟的重要意义,提出了本文拟采用的研究方法和内容。为了更好地模拟桨叶的弹性运动,基于改进的弹簧模拟方法,建立了一个针对桨叶贴体网格的动态变形方法,该方法适合于弹性旋翼流场的CFD求解。针对旋翼瞬态流场、桨尖涡运动的特点,本文生成了由用于模拟桨叶近场气动力环境的贴体网格和用于捕捉桨尖涡运动信息的流场背景网格组成的动态嵌套网格系统。给出了一种搜索网格信息的高效方法,以减小在时变的旋翼流场模拟中嵌套信息搜索的成本。基于中等变形梁理论和哈密尔顿原理,建立了一个旋翼动力学的有限元分析模型。该模型中,推导了桨叶运动的偏微分控制方程,并采用改进的Newmark-beta方法对桨叶运动方程进行求解。此外,还在该桨叶结构分析模型中耦合了旋翼系统的配平计算,以得到更切合实际的桨叶结构响应。在嵌套网格的基础上,应用RANS方程,本文又发展了旋翼流场的CFD分析方法和计算模型。该方法将高阶逆风格式和通量差分裂格式相结合对旋翼流场进行空间离散,采用基于Krylov子空间迭代的无矩阵形式LU-SGS隐式方法进行时间积分,以有效提高旋翼CFD模拟的计算效率。结合所建立的弹性桨叶结构分析模型,在Partitioned方法的基础上,本文还给出了弹性旋翼流场耦合的求解策略。在此基础上,进一步建立了弹性旋翼流场的数值模拟方法。然后,以不同旋翼为算例,进行了刚性和弹性旋翼流场的数值模拟方法的验证计算。为了适合于新型桨尖的研究,本文在所建立的弹性旋翼流场分析模型的基础上,又进一步拓展建立了适合于形状线性变化的新型桨尖弹性旋翼流场模拟的方法。应用该方法,着重针对悬停状态下后掠、尖削、下反及其组合形状的新型桨尖弹性旋翼进行了流场数值计算,研究了弹性对新型桨尖旋翼流场的影响,同时探究了桨尖外形参数对桨叶表面气动载荷的影响规律。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2010-03-01)

招启军,徐国华[7](2009)在《新型桨尖旋翼悬停气动性能试验及数值研究》一文中研究指出通过旋翼台试验和数值模拟方法对具有China Laboratory of Rotorcraft(CLOR)桨尖旋翼的悬停气动性能进行研究。为进行对比研究,共设计完成3副模型旋翼,分别为参考的矩形桨叶、常后掠桨尖的桨叶以及具有CLOR桨尖气动外形的桨叶。在模型旋翼台上进行这3副模型旋翼在不同转速、不同桨叶安装角条件下的旋翼拉力和扭矩测量;数值计算是采用一个基于Narier-Stokes方程/自由尾迹分析/全位势方程的旋翼流场求解的混合计算流体力学(CFD)方法进行的,计算结果与试验结果显示出较好的一致性。在此基础上,数值模拟了在旋翼试验台上很难开展的高速旋转试验状态。最后,根据试验和数值结果,对比分析具有CLOR新型桨尖旋翼与矩形桨尖以及常后掠桨尖旋翼的悬停气动性能,得出关于非常规气动外形桨尖对旋翼气动特性的影响机理,初步体现了CLOR桨尖旋翼具有良好的悬停性能。(本文来源于《航空学报》期刊2009年03期)

胡和平,邓景辉,周筛华,杨卫东[8](2002)在《新型桨尖的旋翼气弹稳定性研究及其应用》一文中研究指出本文介绍了所开发的新型桨尖的气弹稳定性分析软件的结构模型、气动模型特点,采用ITR旋翼进行了算例验证,并用25B1.1全尺寸尖削桨叶进行了应用对比分析。结果表明所开发软件计算结果合理、可靠,是一个工程实用的软件。(本文来源于《直升机技术》期刊2002年04期)

新型桨尖论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

旋翼是直升机关键的气动部件,其始终工作在复杂多变的自身涡流环境中,这对直升机气动特性造成重要影响,因此旋翼流场及气动特性的分析计算一直是直升机技术领域的研究重点和难点,尤其是针对旋翼涡流场中桨尖涡的生成与演化过程的计算模拟。为提高旋翼气动性能而提出的多种不同新型旋翼桨叶气动外形,则进一步加大了旋翼涡流场及气动特性模拟的难度。本文以此为研究背景,开展了新型桨尖旋翼流场的高精度CFD算法研究,具体内容如下:作为前提和背景,第一章主要阐述了旋翼CFD方法、新型桨尖旋翼和高精度算法的国内外研究现状,指出了开展针对新型桨尖旋翼流场及气动特性模拟的高精度算法研究的重要意义,并给出了本文的主要研究内容。第二章,考虑到新型桨尖旋翼的复杂气动外形,基于Poisson方程求解方法,构建了一套适合于新型桨尖旋翼的参数化网格生成方法。以此为基础,考虑桨叶的旋转、挥舞、变距等运动,建立了满足旋翼前飞非定常流场模拟的运动嵌套网格方法;采用了“扰动衍射”方法和Inverse map方法,解决了运动嵌套网格技术中的洞单元识别和贡献单元搜索的关键问题。第叁章,基于叁维可压RANS方程和一方程S-A湍流模型,建立了一套适合于旋翼非定常流场模拟的CFD方法。其中,为降低非物理数值耗散,采用了ROE格式对无粘通量进行离散;采用双时间方法进行物理时间和伪时间的推进,其中伪时间的迭代采用了高效的隐式LU-SGS算法;同时采用了OpenMP并行技术来进一步提高旋翼非定常流场的计算效率。第四章,为提高旋翼流场计算算法的精度和降低对流通量计算格式的数值耗散,研究了高精度WENO格式的构造。从一维双曲守恒方程出发,通过对WENO格式的网格模板的选取、插值多项式的构造、权重系数的选择和光滑性系数的计算,推导出高精度WENO格式的构造格式,并将其应用于ROE格式左右变量的重构中。对典型二维旋翼翼型和叁维机翼算例进行了计算,验证了WENO格式的较高分辨率和较低数值耗散特性。第五章,运用建立的高精度CFD方法,分别对悬停和前飞状态多种不同旋翼(包括常规旋翼和新型桨尖旋翼)气动特性和涡流场进行了计算模拟。通过与试验值和低阶数值格式JST、ROE-MUSCL格式的计算结果的对比,表明了高精度CFD方法在旋翼流场及气动特性模拟方法的优势。第六章,并以UH-60A旋翼为基准旋翼,运用上述建立的高精度旋翼CFD方法,开展悬停和前飞状态下旋翼桨尖外形参数(后掠、尖削和下反)对旋翼涡流场和气动特性的影响分析,获得了桨尖外形对旋翼气动特性及流场的影响规律。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

新型桨尖论文参考文献

[1].赵国庆,招启军,吴琪,王博.新型桨尖抑制旋翼跨声速特性的影响分析[J].航空动力学报.2016

[2].印智昭.基于高精度算法的新型桨尖旋翼流场模拟[D].南京航空航天大学.2015

[3].王俊毅,招启军,肖宇.基于CFD/CSD耦合方法的新型桨尖旋翼气动弹性载荷计算[J].航空学报.2014

[4].刘平安,林永峰,邓景辉,陈平剑,招启军.新型桨尖旋翼气动布局计算及试验验证[J].航空科学技术.2012

[5].徐广.新型桨尖弹性旋翼气动特性的Navier-Stokes方程数值模拟[D].南京航空航天大学.2010

[6].王海.计入桨叶结构弹性的新型桨尖旋翼流场数值模拟研究[D].南京航空航天大学.2010

[7].招启军,徐国华.新型桨尖旋翼悬停气动性能试验及数值研究[J].航空学报.2009

[8].胡和平,邓景辉,周筛华,杨卫东.新型桨尖的旋翼气弹稳定性研究及其应用[J].直升机技术.2002

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