資源描述:
《微型旋翼懸停狀態(tài)氣動性能分析方法》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43卷第3期2011年6月南京航JournalofNanjing空航天大學學報UniversityOfAeronautics&Astronautics微型旋翼懸停狀態(tài)氣動性能分析方法唐正飛王暢高卓飛(南京航空航天大學直升機旋翼動力學重點實驗室,南京,210016)V01.43No.3Jun.2011摘要:為了了解微型直升機工作時相關的氣動知識,建立了一套微型旋翼懸停狀態(tài)氣動性能分析方法。該方法包含了低雷諾數(shù)下微型旋翼萊葉翼型的二維氣動特性分析的CFD技術和旋翼氣動特性分析的動量/葉素理論。對影響微型旋翼懸停性能的因素
2、做了初步分析,合適的翼型彎曲、槳葉尖削等,有助于提高微型旋翼的最大懸停效率。文中還對分析的部分結果進行了試驗驗證.關鍵詞:微型旋翼;低雷諾數(shù);懸停性能;動量一葉素理論;CFD方法中圖分類號:211.52文獻標識碼:A文章編號:1005—2615(2011)03—0357—06AnalysisMethodforPredictionofMicro-RotorPerformanceinHoverTangZhengfei,WangChang,GaoZhuofei(1.ScienceandTechnologyonRotorcra
3、ftAeromechaniesLaboratory,NaniingUniversityofAeronautics&Astronautics,Nanjing,210016,China)Abstract:Inordertobetterunderstandingtherelevantmicrohelicopteraerodynamics,amethodforthepredictionofmicro-rotorhoverperformanceispresented.Themethodcombinesthecomputation
4、alfluiddynamics(CFD)techniquefortWO—dimensionalparametricaerodynamicstudyofairfoilsatlowReynoldsnumberswiththebladeelementmomentumtheory(BEMT)forthepredictionofrotorhoverperfor—mance.Thepredictedthrustandpowerofmicro-rotorareingoodagreementwithexperimentalmea—su
5、rements.Theinvestigationexplorestheinfluencesofaseriesofparameterssuchasairfoilshapeandbladeplanformonthemicro-rotorperformance.Theoreticalandexperimentalstudiesshowthatthincirculararcairfoilshape,tiptaperedgeometriesandbladeplanformwithtwistdistributionwillimpr
6、ovethemaximumofmicro—rotorhoverefficiency.Keywords:micro—rotor;lOWreynoldsnumber;hoverperformance;blade-elementmomentumtheory;computationalfluiddynamicsmethod微型旋翼飛行器因具有獨特的垂直起降、空中懸停和低速飛行能力,特別適合空間狹小等特殊環(huán)境下完成任務,近年來受到各國研究機構的重視。但因微型旋翼尺寸小、速度低,使得微型旋翼工作在低雷諾數(shù)的氣動環(huán)境下,空氣的粘性所
7、產生的影響相對較大,更易發(fā)生翼型層流分離及翼尖渦等現(xiàn)象,嚴重影響了微型旋翼的性能,常規(guī)的旋翼氣動性能分析方法已經不能準確預測微型旋翼的氣動特性。因此,需要改進或建立一套新方法,以適應微型旋翼的氣動特性分析。微型旋翼氣動性能分析的關鍵是低雷諾數(shù)的問題,而低雷諾數(shù)主要影響的是翼型的氣動特性,因此,微型旋翼氣動特性計算可基金項目:航空科學創(chuàng)新基金(2007A52005)資助項目;直升機旋翼動力學重點實驗室基金(51463010304ZS5201)資助項目。收稿日期:2010—11—16;修訂日期:2011·03—25通訊作者
8、:唐正飛,男。副教授,1957年生,E—mail:tang@nuaa.edu.cn。南京航空航天大學學報第43卷分為兩部分:(1)低雷諾數(shù)下微型旋翼槳葉翼型的氣動特性計算;(2)微型旋翼氣動性能的計算。為能快速精確估算微型旋翼的懸停性能,本文低雷諾效下微型旋翼翼型氣動特性的計算采用cFD方法,而微型旋翼氣動特性的計算則采用傳統(tǒng)的動