非對稱布局形式的涵道尾槳氣動特性-論文.pdf

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1、第44卷第5期吉林大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版)V01．44NO．52014年9月JournalofJilinUniversity(EngineeringandTechnologySept．2014非對稱布局形式的涵道尾槳氣動特性劉順安，賀興柱，陳延禮，楊璐鴻，李萬林(吉林大學(xué)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院，長春130022)摘要：針對現(xiàn)行涵道尾槳無法提供升力的缺點，提出一種非對稱布局形式的涵道尾槳結(jié)構(gòu)。通過理論分析和數(shù)值模擬的方法，對該涵道尾槳的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行氣動性能研究，得出涵道尾槳升力、拉力和扭矩分別與飛行速度和開I=I角有關(guān)的結(jié)論。對稱結(jié)構(gòu)和非對稱結(jié)構(gòu)的涵道尾槳氣動特性對比結(jié)果表明

2、：該非對稱布局的涵道尾槳不僅可以產(chǎn)生較大的軸向拉力，對飛行器姿態(tài)進(jìn)行操縱，而且還產(chǎn)生一定的徑向力，為飛行器提供額外的升力?？傊?，該非對稱布局的涵道尾槳具有一定的可行性和應(yīng)用價值。關(guān)鍵詞：計算流體動力學(xué)；涵道尾槳；非對稱布局；氣動特性中圖分類號：V211文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號：1671—5497(2014)05—1353—07DOI：10．7964／jdxbgxh2014O5021AerodynamiccharacteristicsofaductedtailrotorwithasymmetriclayoutLIUShun—an，HEXing—zhu，CHENYan—

3、li，YANGLu—hong，LIWan—lin(CollegeofMechanicalScienceandEngineering，JilinUniversity，Changchun130022．China)Abstract：Toovercometheshortcomingofthecurrentductedtailrotorthatisunabletoprovideliftforce，aductedtailrotorwithasymmetriclayoutwasproposed．Theaerodynamicperformanceofthetopologicals

4、tructureoftheductedtailrotorwastheoreticallyandnumericallystudied．Theeffectsoftheflightspeedandopeningangulardisplacementontheliftforce，pullforceandmomentwereobtainedrespectively．Theaerodynamiccharacteristicsofthesymmetricandasymmetricductedtailrotorswerecompared．Itwasshownthatthisduc

5、tedtailrotorwithasymmetriclayoutcannotonlvproduceaxialforcetocontro1aircraftattitude．butalsoproduceradialforcetoprovideadditionalliftforcefortheaircraft．Therefore，proposedductedtailrotorwithasymmetriclayouthascertainfeasibilityandapplicationvalue．Keywords：computationalfluiddynamics；du

6、ctedtailrotor；asymmetriclayout；aerodynamiccharateristiCS隨著飛行器技術(shù)的快速發(fā)展，涵道尾槳體現(xiàn)垂尾的氣動力可以對槳葉進(jìn)行卸載，減少飛行器出越來越大的優(yōu)越性。涵道尾槳與常規(guī)尾槳相的發(fā)動機(jī)功率損耗。目前，由于涵道尾槳性能優(yōu)比，在相同功率下，涵道尾槳不僅直徑較小，而且越，已在世界范圍內(nèi)得到廣泛應(yīng)用，如法國的“小收稿日期：2013-04～30．基金項目：“863”國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃項目(SS2013AA060403)．作者簡介：劉順安(1951一)，男，教授，博士生導(dǎo)師．研究方向：流體傳動與控制．E-mail：l

7、sa@jlu．edu．cn通信作者：陳延禮(1983一)，男，講師．研究方向：流體傳動與控制．E—mail：chenyanli@jlu．edu．cn吉林大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版)第44卷羚羊”涵道尾槳直升機(jī)和“海豚”直升機(jī)，美國的(3)在槳盤上無扭矩，通過槳盤氣流無旋轉(zhuǎn)?！翱坡妗敝鄙龣C(jī)和歐洲的“EC135”直升機(jī)，以色涵道螺旋槳的軸向氣流流動如圖2所示，列的“快騾”涵道無人機(jī)等。與此同時，國內(nèi)外學(xué)槳盤者對此進(jìn)行了大量理論研究，Kriebel等對涵道螺旋槳的動態(tài)穩(wěn)定性進(jìn)行了探討；Anita、Allan等分別對涵道風(fēng)扇系統(tǒng)的性能和軸流特性進(jìn)行了分析；Dyer[們對一種垂直起

8、降的涵道式