【摘 要】
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倾转旋翼机旋翼/机翼/机身干扰流场的数值模拟是直升机空气动力学领域具有重要意义和挑战性的研究内容。本文在改进动量源项添加方法的基础上,使用动量源模型建立了以Euler方
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倾转旋翼机旋翼/机翼/机身干扰流场的数值模拟是直升机空气动力学领域具有重要意义和挑战性的研究内容。本文在改进动量源项添加方法的基础上,使用动量源模型建立了以Euler方程为主控方程的倾转旋翼机旋翼/机翼/机身干扰流场的数值计算方法。应用该方法,着重研究了非定常过渡状态下倾转旋翼机的流场特性,同时也对准定常悬停和前飞状态下的流场进行了分析。具体研究内容如下:第一章,作为前提和背景,简要介绍了倾转旋翼机旋翼/机翼/机身干扰流场的国内外研究现状,分析了该飞行器干扰流场的特点,指出了采用基于动量源模型的CFD方法开展倾转旋翼机流场研究的必要性。第二章,在分析了不同流场计算网格特点的基础上,以V-22倾转旋翼机为研究对象,总结了一套可同时适合于倾转旋翼机非定常过渡状态、准定常悬停和前飞状态下流场计算的非结构网格生成方法。论文的第三章,提出了一种新的动量源项添加方法,通过求解带有动量源项的定常和非定常Euler方程,建立了一套既适合于倾转旋翼机悬停和前飞状态、又适合于倾转过渡状态的流场特性分析的数值方法,并编写了计算程序。同时,应用该方法,对机身和旋翼流场进行了算例计算,并与相关试验结果进行了对比,验证了计算方法的有效性。在第四章,应用所建立的方法,分别计算了悬停状态、直升机模式前飞状态以及飞机模式前飞状态下的倾转旋翼机旋翼/机翼/机身的干扰流场特性。并对不同前飞速度时的倾转旋翼机干扰流场特性进行了对比计算,分析了不同前飞速度对流场特性的影响。第五章,着重计算分析了过渡状态倾转旋翼机旋翼/机翼/机身的非定常干扰流场,得到了一些有实际意义的结果。
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