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《開口壁式涵道螺旋槳氣動特性數(shù)值模擬》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、第49卷第2期2017年4月南京航JournalofNanjingD01:10.16356/j.1005—2615.2017.02.004空航天大學UniversityofAeronautics學報{女Astronautics開口壁式涵道螺旋槳氣動特性數(shù)值模擬V01.49No.2Apr.2017杜思亮1’2蘆志明3唐正飛1(1.淮陰工學院機械與材料工程學院,淮安,223003;2.南京航空航天大學直升機旋翼動力學國家級重點實驗室,南京,210016;3.中國直升機設(shè)計研究所,景德鎮(zhèn),333001)摘要:涵道共軸雙螺旋槳以其結(jié)構(gòu)緊湊、氣動效率高、氣動噪聲低、安全可靠
2、等性能和結(jié)構(gòu)優(yōu)點,已經(jīng)被作為一種推力或升力裝置廣泛地應(yīng)用到飛行器設(shè)計當中。涵道共軸雙螺旋槳作為涵道共軸多旋翼飛行器的主升力系統(tǒng),為了進一步提升其功率栽荷和抗風性,文中采用數(shù)值模擬方法對其在懸停狀態(tài)、軸流狀態(tài)和斜流狀態(tài)下的氣動特性進行了計算分析。提出了開口壁式涵道螺旋槳的主升力系統(tǒng)構(gòu)型,并對其氣動性能進行了計算,得出了開口壁式涵道螺旋槳相比涵道共軸雙螺旋槳所具有的優(yōu)勢。關(guān)鍵詞:涵道螺旋槳;共軸螺旋槳;涵道增升;涵道優(yōu)化;CFD中圖分類號:V211.52文獻標志碼:A文章編號:1005—2615(2017)02一0173一010NumericalSimulationo
3、nAerodynamicCharacteristicsofAirLeakageDuctedPropellerDUSiZi口挖91~,LUZ^imi以g3,TANG加g咒g扣i1(1.FacultyofMechanical&.MatericalEngineering,HuaiyinInstituteofTechn0109y,Huaian,223003,China;2.NationalKeyLaboratoryofScienceandTechnologyonRotorcraftAeromechanics,NanjingUniversityofAeronautics&A
4、stronautics,Nanjing,210016,China;3.ChinaHelicopterResearchandDevelopmentInstitute,Jingdezhen,333001,China)Abstract:AsthemainliftingsystemofductedcoaxiaImultirotoraircraft,theductedcoaxialpropellerhastheadvantagesofcompactstructure,highaerodynamicefficiency,lowaerodynamicnoise,safetyan
5、dreliability,etc.Tofurtherimproveitspowerloadandwindresistance,thenumericalsimulationmethodisusedtocalculateandanalyzeaerodynamiccharacteristicsofcoaxialductedpropellerinhover,axialandobliqueflowstates.Themainliftingsystemconfigurationofairleakageductedpropellerisproposed,anditsaerody
6、namiccharacteristicsarediscussed.Comparedwiththeductedcoaxialpropel—ler,thesuperiorityoftheairleakageductedpropellerisgiven.Keywords:ductedpropeUer;coaxialpropeller;liftenhancement;ductedoptimization;CFD涵道共軸多旋翼飛行器‘11(圖1)的主升力來自于其中部由油動或電動發(fā)動機驅(qū)動的涵道共軸雙螺旋槳,上下螺旋槳以相同的速度向相反的方向旋轉(zhuǎn)用以克服自身結(jié)構(gòu)和所掛載荷的重
7、量。飛行姿態(tài)由四周4個小無刷電機驅(qū)動的定槳距螺旋槳轉(zhuǎn)速來控制,實現(xiàn)飛行器繞其機體軸前后、左右和旋轉(zhuǎn)等機動飛行動作,其飛行原理與四旋翼圈飛行器一致。該種飛行器可以有效解決電動多旋翼飛行器飛行時間短和簡化涵道飛行器‘蚓飛行控制系統(tǒng)復雜等問題。涵道共軸雙螺旋槳系統(tǒng)相對于同基金項目:中央高校基本科研業(yè)務(wù)費專項資金資助項目;江蘇高校優(yōu)勢學科建設(shè)工程資助項目。收稿日期:2016—12一15;修訂日期:2017一03一01通信作者:唐正飛,男,副教授,E—mail:tang@nuaa.edu.cn。引用格式:杜思亮,蘆志明,唐正飛.開口壁式涵道螺旋槳氣動特性數(shù)值模擬[J].南京
8、航空航天大