基于目标压力分布的旋翼先进气动外形反设计分析方法
基于雷诺平均Navier-Stokes(RANS)方程、运动嵌套网格、目标压力分布及余量修正方法,构建了一套直升机旋翼桨叶先进气动外形反设计方法.为避免由桨叶气动外形变化导致的网格畸变,发展了一套基于Poisson方程求解的旋翼桨叶结构化贴体正交网格的快速、自动化生成方法,为提高运动嵌套网格的生成质量和通用性,采用剖面间网格插值与桨尖翻折相结合的方法,同时建立了基于“Top Map”和“Inverse Map”相结合的洞边界划定和贡献单元搜寻的新方法.基于Navier-Stokes方程和双时间法建立了旋翼非定常流场模拟方法,通量求解采用Roe-MUSCL格式,并使用低速预处理法来克服前飞旋翼流场收敛中遇到的刚性问题.在计算流体力学(CFD)方法基础上,基于旋翼翼型压力系数余量联立各方位角处的反设计MGM(Modified Garabedia-McFadden)超定方程组,并依据激波分离、失速等约束设置了各方位角处的反设计权重系数,创建了基于MGM超定方程组最小二乘解的旋翼气动外形(翼型)设计方法.应用所建立的方法,分别针对多目标、多状态和前飞时的旋翼(翼型)气动外形进行反设计分析,验证了本文方法的有效性.最后,将该方法拓展应用到旋翼桨尖气动外形设计中,设计得到与UH-60A直升机旋翼气动特性相似的矩形桨叶外形.
旋翼、气动外形、前飞、反设计、Navier-Stokes方程、翼型
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V211.52;V211.3(基础理论及试验)
国家自然科学基金11272150National Natural Science Foundation of China 11272150
2014-05-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
共12页
744-755
