【摘 要】
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复合式共轴刚性旋翼直升机是当前直升机技术领域的研究热点和发展方向之一。本文应用计算流体力学(CFD)方法对该构型直升机的干扰流场开展了较深入的研究。首先针对该构型直升
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复合式共轴刚性旋翼直升机是当前直升机技术领域的研究热点和发展方向之一。本文应用计算流体力学(CFD)方法对该构型直升机的干扰流场开展了较深入的研究。首先针对该构型直升机的特殊翼型及桨叶气动外形进行了研究,之后应用运动嵌套网格方法对该构型直升机的干扰流场进行了模拟分析,同时,采用动量源方法对复合式共轴刚性旋翼直升机气动特性的设计参数影响展开了计算。主要工作如下: 作为研究的背景与前提,本文在第一章中阐述了论文的研究目的,概述了国内外针对该构型直升机干扰流场的研究现状,指出了现有研究存在的不足,提出了本文拟采用的研究方法。 在第二章,结合复合式共轴刚性旋翼直升机干扰流场的特点,基于运动嵌套网格和动量源方法,给出了一种适用于该构型直升机干扰流场的数值计算模型。通过算例的验证,表明了该模型的有效性。 论文的第三章,对该构型直升机共轴刚性旋翼桨叶的特殊翼型进行了研究,并从翼型配置、桨叶平面形状和桨叶扭转分布等方面分析了共轴刚性旋翼的桨叶气动外形设计特点,同时对比计算了不同气动外形旋翼的剖面载荷,得到了一些有意义的结果。 接着,第四章应用运动嵌套方法对复合式共轴刚性旋翼高速直升机的悬停和前飞状态干扰流场进行了计算研究,通过对比不同状态下的压力分布、速度分布以及气动力变化,分析了该构型直升机的气动干扰特性。 在第五章,又应用动量源CFD方法进行了设计参数对高速直升机气动特性的影响规律研究,通过对不同设计参数时的复合式高速直升机流场对比计算,分析了旋翼/机身间距、上下旋翼间距、旋翼转速以及不同螺旋桨布局对该构型直升机气动特性的影响,得出了一些对该构型直升机设计有实际指导意义的结论。
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