涵道式垂直起降飛行器氣動特性的cfd分析

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1、學(xué)校代碼10530學(xué)號201230131805分類號U46密級公開碩士學(xué)位論文涵道式垂直起降飛行器氣動特性的CFD分析學(xué)位申請人鄒汝紅指導(dǎo)教師張俊彥鄧旭輝學(xué)院名稱土木工程與力學(xué)學(xué)院學(xué)科專業(yè)一般力學(xué)與力學(xué)基礎(chǔ)研究方向工程力學(xué)與計(jì)算二○一五年六月二日湘潭大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體己經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中ｔｕ明確方式標(biāo)明。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。。？作者簽名堿

2、ｆ文曰期；立／Ｊ＾年矣月２曰戶學(xué)位論文版枚使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部口或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)湘潭大學(xué)可將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。作者簽名。：今冰￡２＊曰期：又？年月２曰）？導(dǎo)師簽名：日期；年＾月＾日ｆAnalysisonAerodynamicCharacteristicsoftheDuctedVerticalTake-of

3、fandLandingflyingcarUsingCFDCandidateZouRuhongSupervisorZhangJunyanDengXuhuiCollegeCollegeofCivilEngineeringandMechanicsProgramGeneralandFundamentalMechanicsSpecializationEngineeringMechanicsandCalculationDegreeMasterofEngineeringUniversityXiangtanUniversityDateJune，2015湘潭大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要兩棲飛行器是一種既可

4、以在地面上行駛又可以在空中飛行的新型飛行器，本文描述的涵道式垂直起降飛行汽車就是兩棲飛行器的一種，由于它布局緊湊、前飛速度大、機(jī)動能力強(qiáng)、噪音小的特點(diǎn)，將來在城市交通、緊急救援、軍事運(yùn)輸?shù)确矫娑紝l(fā)揮重要的作用。關(guān)于飛行汽車的研究，涉及的領(lǐng)域主要包括：總體結(jié)構(gòu)布局、地面行駛系統(tǒng)、空中姿態(tài)控制、動力系統(tǒng)等，涉及機(jī)構(gòu)學(xué)、運(yùn)動學(xué)、結(jié)構(gòu)動力學(xué)、空氣動力學(xué)、信息化與自動控制等諸多學(xué)科，是一項(xiàng)十分復(fù)雜的工程。本文主要內(nèi)容是涵道式垂直起降兩棲飛行器氣動特性的CFD分析。作為前提和背景，本文簡要介紹了兩棲飛行器的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，在以往研究的基礎(chǔ)上建立了飛行汽車三維模型，指出了基于CFD方法開展飛

5、行汽車氣動特性研究的可行性和重要意義。涵道螺旋槳是飛行汽車的推進(jìn)裝置，本文首先給定涵道螺旋槳的結(jié)構(gòu)參數(shù)，建立三維模型，利用CFD方法研究結(jié)構(gòu)參數(shù)對涵道螺旋槳?dú)鈩有阅艿挠绊?。在螺旋槳轉(zhuǎn)速一定的條件下，建立具有不同槳尖間隙、涵道唇口半徑、螺旋槳安裝位置、涵道擴(kuò)散角的仿真模型，分析單個參數(shù)對涵道系統(tǒng)升力特性的影響。其次，基于空氣動力學(xué)原理與計(jì)算流體力學(xué)的方法，通過數(shù)值模擬仿真，對飛行汽車進(jìn)行空氣動力學(xué)分析。研究飛行汽車在地面行駛時的空氣阻力，空中模式下的主涵道升力、推進(jìn)涵道的推動力、車身俯仰力矩等氣動性能，通過這些研究驗(yàn)證飛行汽車在這兩種工作模式下工作的可行性。最后，研究格柵翼不同厚度

6、、弦長、偏角和螺旋槳安裝位置對其氣動特性的影響以及整個飛行汽車的操控特性，分析飛行汽車的滾轉(zhuǎn)、俯仰、偏航等運(yùn)動特性，并確定了相關(guān)的結(jié)構(gòu)參數(shù)和飛行參數(shù)。關(guān)鍵詞：飛行汽車；涵道螺旋槳；格柵翼；氣動性能；CFDI涵道式垂直起降兩棲飛行器氣動特性的CFD分析AbstractRoadableaircraftisanewkindofvesselsthatcanrunonthegroundandflyintheair.Asakindofroadableaircraft,theductedverticaltake-offandlandingflyingcarwillplayanimportant

7、roleinthefutureurbantraffic,emergencyrescueandmilitarytransportationduetoitsfeaturesofcompactlayout,highspeed,strongmobilityandlownoise.Theresearchonflyingcarcoversmanyareaslikeoverallstructuredesign,grounddrivingsystem,airposturecontrol,powe