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《微型飛行器槳翼氣動(dòng)干擾的數(shù)值模擬》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、第42卷第2期航空計(jì)算技術(shù)V01．42No．22012年3月AeronauticalComputingTechniqueMar．2012微型飛行器槳翼氣動(dòng)干擾的數(shù)值模擬鄧雙厚，昂海松，肖天航，蔡紅明(南京航空航天大學(xué)航空宇航學(xué)院，江蘇南京210016)摘要：對(duì)某一固定翼微型飛行器進(jìn)行了槳翼氣動(dòng)干擾數(shù)值模擬研究。采用作用盤理論模擬真實(shí)槳盤的工作狀態(tài)，通過時(shí)間平均穩(wěn)態(tài)處理將非定常流場(chǎng)簡(jiǎn)化為準(zhǔn)定常流場(chǎng)計(jì)算。利用FLUENT的用戶自定義函數(shù)UDF實(shí)現(xiàn)作用盤前后壓力、速度的變化。通過與無(wú)滑流影響下單獨(dú)機(jī)身數(shù)值計(jì)算結(jié)果的比較，結(jié)果
2、顯示螺旋槳滑流廷緩了機(jī)體上表面的氣流分離，增強(qiáng)氣流再附著能力，飛機(jī)的失速迎角增加2。，升力、阻力、俯仰力矩系數(shù)增加2％一5％，升阻比減小2％一3％。關(guān)鍵詞：微型飛行器：槳翼氣動(dòng)干擾；數(shù)值模擬；作用盤；UDF’中圖分類號(hào)：V21l文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1671．654X(2012)02．0020．04NumericalSimulationofPropeller—wingInteractiononMAVDENGShuang-hou，ANGHai—song，XIAOTian—hang，CAIHong—ming(Colleg
3、eofAerospaceEngineering，NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Nanjing210016，China)Abstract：AcomputationalstudyhasbeenperformedontheaerodynamicinfluenceofatracerpropellerinstalledonaMAV(microairvehicle)．AnActuatorDiskmodelofapropellerwhichemploysuniformpr
4、essurejumpandvelocitiesdifferenceshasbeendevelopedtosimulaterealpropellem，hence，theinher-enflyunsteadyflowcanbesimplifiedintoaquasi-steadyone．FLUENT，acommercialCFDtool，hasbeenusedtoinvestigatetheflowaroundalow．a(chǎn)spect．ratioMAVwithUDF(users’definedfunction)．Com．pa
5、redwithaclearMAV，thepropusioneffecthasbeenobservedtoretardtheflowseparationontheuppersurfaceby2degreesandtopromotethere—attachmentoftheseparatedflow，whichcontributetothein-creasesinlift，dragandpitching—upmomentabout2％一5％withtheactuatordiskon．Thelift—to-dragratio
6、hasbeenobservedtobeslightlyloweredbytheintroductionoftheactuatordisk．Keywords：microairvehicle；propeller—winginteraction；numericalsimulation；actuatordisk；UDF引言微型飛行器(MAV)由于其尺寸小、雷諾數(shù)低、小展弦比的特征，其流場(chǎng)具有高度的三維特性。對(duì)于依靠螺旋槳為動(dòng)力的同定翼微型飛行器來說，由于其螺旋槳的直徑與機(jī)身尺寸的比值比常規(guī)布局的飛機(jī)大得多，大部分的機(jī)身都處于高
7、速旋轉(zhuǎn)的螺旋槳產(chǎn)生的滑流區(qū)中，因此其受到滑流的影響是非常顯著的，研究微型飛行器的槳翼氣動(dòng)干擾對(duì)微型飛行器的設(shè)計(jì)和優(yōu)化有著指導(dǎo)的意義。目前，世界范圍內(nèi)對(duì)槳翼氣動(dòng)干擾的研究很多。Johnson?、Prouty舊j、Leishman【3j、Seep—niewski和Keys【4】、LeChuitonbJ。但是大部分的研究都是基于常規(guī)螺旋槳、渦槳飛機(jī)，對(duì)小尺寸的無(wú)人機(jī)、微型飛行器的研究尚少，Thipyopas和Moschetta舊1對(duì)微型飛行器螺旋槳的尺寸和安裝位置進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，結(jié)果表明：由于兩者的尺寸相差很小，因此螺旋槳滑
8、流對(duì)微型飛行器的影響非常大。SungjinChio和JonAhn¨1對(duì)一尾推微型飛行器進(jìn)行了數(shù)值模擬，得到了螺旋槳滑流可以延緩機(jī)體上表面的氣流分離，但是他們只考慮了螺旋槳前后的壓力躍升，沒有模擬螺旋槳滑流區(qū)氣流的旋轉(zhuǎn)效應(yīng)。試驗(yàn)手段是分析微型飛行器推進(jìn)系統(tǒng)的主要研究手段，但是試驗(yàn)的方法不能提供足夠的螺旋槳的推進(jìn)參數(shù)，比如不同的安裝位
