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《微型飛行器槳翼氣動干擾的數(shù)值模擬》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42卷第2期航空計算技術V01．42No．22012年3月AeronauticalComputingTechniqueMar．2012微型飛行器槳翼氣動干擾的數(shù)值模擬鄧雙厚，昂海松，肖天航，蔡紅明(南京航空航天大學航空宇航學院，江蘇南京210016)摘要：對某一固定翼微型飛行器進行了槳翼氣動干擾數(shù)值模擬研究。采用作用盤理論模擬真實槳盤的工作狀態(tài)，通過時間平均穩(wěn)態(tài)處理將非定常流場簡化為準定常流場計算。利用FLUENT的用戶自定義函數(shù)UDF實現(xiàn)作用盤前后壓力、速度的變化。通過與無滑流影響下單獨機身數(shù)值計算結果的比較，結果
2、顯示螺旋槳滑流廷緩了機體上表面的氣流分離，增強氣流再附著能力，飛機的失速迎角增加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％。關鍵詞：微型飛行器：槳翼氣動干擾；數(shù)值模擬；作用盤；UDF’中圖分類號：V21l文獻標識碼：A文章編號：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，其流場具有高度的三維特性。對于依靠螺旋槳為動力的同定翼微型飛行器來說，由于其螺旋槳的直徑與機身尺寸的比值比常規(guī)布局的飛機大得多，大部分的機身都處于高
7、速旋轉的螺旋槳產(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干擾對微型飛行器的設計和優(yōu)化有著指導的意義。目前，世界范圍內對槳翼氣動干擾的研究很多。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，對小尺寸的無人機、微型飛行器的研究尚少，Thipyopas和Moschetta舊1對微型飛行器螺旋槳的尺寸和安裝位置進行了實驗研究，結果表明：由于兩者的尺寸相差很小，因此螺旋槳滑
8、流對微型飛行器的影響非常大。SungjinChio和JonAhn¨1對一尾推微型飛行器進行了數(shù)值模擬，得到了螺旋槳滑流可以延緩機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)氣流的旋轉效應。試驗手段是分析微型飛行器推進系統(tǒng)的主要研究手段，但是試驗的方法不能提供足夠的螺旋槳的推進參數(shù)，比如不同的安裝位
