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《應用PIV測量縮比共軸雙旋翼流場特性的研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、第47卷第2期2015年4月南京航JournalofNanjing空航天大學UniversityofAeronautics學報&AstronauticsV01.47No.2Apt.2015DOI:10.16356/j.1005—2615.2015.02.007應用PIV測量縮比共軸雙旋翼流場特性的研究馬藝敏1陳銘1王強1徐冠峰2(1.北京航空航天大學航空科學與工程學院,北京,100191}2.總參陸航研究所機體發(fā)動機室,北京,101121)摘要:采用粒子圖像測速(Particleimagevelocimetry,PIV)技術對一縮比共軸雙旋翼模型在懸停和以不
2、同請進比前飛時的流場進行水洞實驗。測量得到了旋翼流場的瞬時渦量的速度分布,槳尖渦的脫落軌跡,懸停時的尾跡邊界掃前飛時的尾速邊界等流場特性參數(shù)分布。研究了不同狀態(tài)下共軸雙旋翼流場的氣動干擾特性。在懸停時,下旋翼的槳尖外側有上洗流現(xiàn)象,而下旋翼則沒有。與共軸雙旋翼性能試驗數(shù)據比較得出,在懸停時共軸雙旋翼形式存在有利的相互氣動干擾現(xiàn)象。實驗還得出了懸停和不同前進比前飛時槳尖渦的脫落軌跡。關鍵詞:粒子圖像測速;共軸雙旋吳;懸停I前飛;旋翼流場;槳尖渦脫落軌跡中圖分類號:V211.52;V211.7文獻標志碼:A文章縭號:1005—2615(2015)02—0220—
3、08PIVMeasurementsofModel-ScaleCoaxialRotorsFlowFeaturesMaYiminl,ChenMin91,WangQian91,XuGuanfen92(1.SchoolofAeronauticScienceandEngineering,BeiHangUniversity,Beijing,100191,China;2.TheEngineRoom,TheLandNavigationResearchInstitute,Bering。101121,China)Abstract:Experimentalinvestigatio
4、nsofmodel—scalecoaxialrotorsinhoverandinforwardflightarecar—riedoutinwatertunnelbyparticleimagevelocimetry(PIV)technique.Thedistributionsofinstantane—OUSvorticityandvelocityoftherotorflowfieldareobtained。Atthesametime,thetrajectoryofthetip—vortex,thewakecontractionsinhoverandinforw
5、ardflight,andtheradialdistributionofinducedve—locityaremeasured.Thewakegeometriesandaerodynamicinteractioncharacteristicsofcoaxial-rotorflowfieldarealsoinvestigated.Upwashhappensattheoutboardedgeofthebladetipofthelowerro—tor,whilenosuchphenomenonhappensneartheupperrotorbladetip.Fro
6、mcomparisonswiththepri—orperformanceexperiments,itcanalsobefoundthatmutualinterferencesareplayingapositiveroleinthecoaxialrotorconfigurationwhenhovering.Furthermore,thetipvortextrajectoriesofthesinglero—torandcoaxialrotorareachievedduringtheexperiment,inhoverandatdifferentforwardfl
7、ightratios,respectively.Keywords:particleimagevelocimetry(PIV);coaxial—rotor;hover;forwardflight;rotorflowfield;bladetipvortextrajectory在共軸雙旋翼系統(tǒng)中,上下兩幅旋翼與其各自的尾跡存在嚴重的相互干擾現(xiàn)象,相比單旋翼系統(tǒng)而言,其流場特性更為復雜。從先前的旋翼試驗中發(fā)現(xiàn),在懸?;虻退偾帮w時,下旋翼槳盤的很大一部分都處于上旋翼的尾流之中,改變了整個旋翼的人流分布,同時也影響了下旋翼槳葉的邊界層。這種上下旋翼流場的相互干擾不僅不利
8、于共軸雙旋翼的整體性能的提高,而且在懸停時會引起流場