基于非结构嵌套网格的旋翼前飞流场计算 被引量：19

1

作者 许和勇 叶正寅 +1 位作者 王刚 史爱明 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期763-767,共5页

发展了一种基于线性弹簧理论的非结构动态嵌套网格方法,通过求解非定常Eu ler方程模拟了旋翼的前飞流场。根据距离参数快速生成便于计算的两个重叠网格子域,利用运动区子域网格的转动来模拟旋翼的旋转运动,并对其运用线性弹簧动态网格... 发展了一种基于线性弹簧理论的非结构动态嵌套网格方法,通过求解非定常Eu ler方程模拟了旋翼的前飞流场。根据距离参数快速生成便于计算的两个重叠网格子域,利用运动区子域网格的转动来模拟旋翼的旋转运动,并对其运用线性弹簧动态网格技术来处理旋翼的挥舞和变距运动。发展了一种快速查找插值贡献单元的方法,无需建立Inverse网格,提高了计算效率和精度。使用高效双时间方法分区求解非定常Eu ler方程,两个子域的流场参数在重叠区进行耦合。计算了旋翼的两种前飞状态,所得结果与实验和文献结果都很吻合。 展开更多

关键词 线性弹簧理论 非结构动态嵌套网格 旋翼前飞流场 双时间方法

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基于非结构运动对接网格的旋翼前飞流场数值模拟 被引量：10

2

作者 许和勇 叶正寅 +1 位作者 王刚 史爱明 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第3期325-329,共5页

发展了一种基于线性弹簧理论的非结构运动对接网格方法,通过求解非定常Euler方程模拟了旋翼的前飞流场。利用运动区网格的转动模拟旋翼的旋转运动,并运用线性弹簧动态网格技术处理旋翼的挥舞和变距运动,方程求解中采用一种精度较高的插... 发展了一种基于线性弹簧理论的非结构运动对接网格方法,通过求解非定常Euler方程模拟了旋翼的前飞流场。利用运动区网格的转动模拟旋翼的旋转运动,并运用线性弹簧动态网格技术处理旋翼的挥舞和变距运动,方程求解中采用一种精度较高的插值和重构方法。算例表明,本文的方法能够有效地模拟旋翼的前飞流场。 展开更多

关键词 线性弹簧理论 运动对接网格 旋翼前飞流场 重构方法

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前飞状态下直升机动力舱通风冷却性能仿真 被引量：4

3

作者 谢永奇 高红霞 余建祖 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第5期651-657,共7页

针对某型直升机动力舱通风冷却系统,提出了一种简化的基于旋翼下洗流的动力舱通风冷却性能计算方法,利用商业CFD软件,计算了前飞状态下采用单进口和双进口共9种方案时动力舱流场和温度场分布,分析了不同进口数、进口大小和位置对动力舱... 针对某型直升机动力舱通风冷却系统,提出了一种简化的基于旋翼下洗流的动力舱通风冷却性能计算方法,利用商业CFD软件,计算了前飞状态下采用单进口和双进口共9种方案时动力舱流场和温度场分布,分析了不同进口数、进口大小和位置对动力舱通风冷却性能的影响,并与试飞试验结果进行了对比。结果表明,该方法能够准确预测直升机动力舱通风冷却系统性能,仿真研究结果可以为动力舱通风冷却系统的设计与优化提供科学依据。 展开更多

关键词 直升机 数值仿真 流场 温度场 下洗气流 前飞

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共轴刚性旋翼流场测量试验研究 被引量：3

4

作者 杨永飞 林永峰 +2 位作者 樊枫 刘平安 袁明川 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期178-186,共9页

利用粒子图像测速(Particle image velocimetry,PIV)试验技术,开展了共轴刚性旋翼桨尖涡尾迹以及桨叶周围流场的测量试验,获得了单/双旋翼桨尖涡的运动轨迹以及桨尖诱导速度分布,研究了旋翼前进比对尾迹边界倾斜角的影响规律,进行了大... 利用粒子图像测速(Particle image velocimetry,PIV)试验技术,开展了共轴刚性旋翼桨尖涡尾迹以及桨叶周围流场的测量试验,获得了单/双旋翼桨尖涡的运动轨迹以及桨尖诱导速度分布,研究了旋翼前进比对尾迹边界倾斜角的影响规律,进行了大前进比下强径向流对桨叶周围流场的影响机理研究。结果表明:强径向流具有增强气流附着性、减缓气流分离以及延迟失速的特性,前进比μ=0.64比μ=0.53后缘分离点延迟了约18%;后行侧反流区前进比越大反流强度越强;悬停状态双/上旋翼涡收缩性最快,单旋翼尾迹涡收缩性次之,下旋翼尾迹涡收缩性最慢。测量结果合理可信,为开展旋翼流动机理理论研究及提高CFD分析精度奠定了基础。 展开更多

关键词 共轴刚性双旋翼 大前进比 PIV试验 流场

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用运动嵌套网格方法数值模拟旋翼前飞非定常流场 被引量：15

5

作者 杨爱明 乔志德 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第4期427-433,共7页

通过求解Euler方程数值模拟了直升机旋翼前飞非定常流场。为了模拟包括旋转、周期性变距和周期性挥舞的非定常运动 ,本文采用了一种能够快速完成重叠网格间流场信息交换的运动嵌套网格方法。空间采用中心平均的有限体积法进行离散 ,时... 通过求解Euler方程数值模拟了直升机旋翼前飞非定常流场。为了模拟包括旋转、周期性变距和周期性挥舞的非定常运动 ,本文采用了一种能够快速完成重叠网格间流场信息交换的运动嵌套网格方法。空间采用中心平均的有限体积法进行离散 ,时间方向采用双时间法隐式推进求解。为了验证方法的正确性 ,数值模拟了悬停流场 ,数值结果和实验值吻合很好。尽管前飞状态的计算没有实验验证 。 展开更多

关键词 旋翼前飞 运动嵌套网格 直升机 非定常流场

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重型直升机前飞和悬停状态下主减速器舱流场与通风散热分析 被引量：2

6

作者 鲍和云 侯潇男 +1 位作者 陆凤霞 朱如鹏 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期1473-1481,共9页

建立重型直升机主减速器舱模型,应用计算流体动力学(CFD)方法,模拟直升机的前飞状态,得到直升机前飞时的出口边界参考压力;对直升机前飞及悬停状态下的流场及温度场进行仿真分析,并考虑空气分配器、发电机通风管路和液压箱通风管路的影... 建立重型直升机主减速器舱模型,应用计算流体动力学(CFD)方法,模拟直升机的前飞状态,得到直升机前飞时的出口边界参考压力;对直升机前飞及悬停状态下的流场及温度场进行仿真分析,并考虑空气分配器、发电机通风管路和液压箱通风管路的影响,比较前飞和悬停状态下主减速器舱空气流动状态和散热性能;探讨不同飞行高度和飞行速度下主减速器舱的空气流量和主减速器的散热功率。研究结果表明:在前飞状态下,直升机主减速器舱及舱体外表面温度更低,经由侧气口排出的空气大大增加,而上气口则由压力出口变为进口,涌入大量空气吹向主减速器舱;在前飞状态下,主减速器舱内空气流动速度更快,每组侧气口排出的空气量大致相等,主减速器舱周围空气流速加快,有利于主减速器的散热;随飞行高度和飞行速度增加,主减速器舱出口边界参考压力逐渐减小,主减速器舱空气流量和主减速器的散热功率逐渐增大。 展开更多

关键词 重型直升机 主减速器舱 CFD仿真 流场 温度场 前飞 悬停

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基于非定常方程的刚性旋翼流场分析 被引量：1

7

作者 张震宇 钱耀如 +1 位作者 王同光 陈恺 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期238-243,共6页

为了掌握刚性直升机旋翼在高速飞行条件下的关键气动特性,本文通过求解三维非定常雷诺平均N-S(Reynolds-averaged Navier-Stokes,RANS)方程并基于多块结构化网格有限体积方法(Finite volume method,FVM)对直升机旋翼悬停及前飞状态的复... 为了掌握刚性直升机旋翼在高速飞行条件下的关键气动特性,本文通过求解三维非定常雷诺平均N-S(Reynolds-averaged Navier-Stokes,RANS)方程并基于多块结构化网格有限体积方法(Finite volume method,FVM)对直升机旋翼悬停及前飞状态的复杂绕流流场进行了数值模拟,讨论了动态流动分离、展向流动影响及反流等复杂气动特性的影响。分析了旋翼总距对气动载荷的影响及后行阶段的非定常反流效应,并分别揭示了该旋翼在悬停和大速度前飞状态下显著不同的气动力规律。数值计算表明,悬停状态该旋翼拉力值随总距线性增大,而在大前进比(Advancing ratio,AR)飞行时,其后行侧桨叶根部反流导致截面非常规压力分布,拉力主要由前行侧桨叶提供。数值预测结果与风洞试验结果的比较显示了良好的一致性。 展开更多

关键词 旋翼流场 流动分离 反流 非定常特性 前飞

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轴流前弯叶轮叶顶流场特征分析 被引量：1

8

作者 卢纪富 魏新利 李杨 《流体机械》 CSCD 北大核心 2010年第6期6-10,共5页

针对不同化工用前弯叶片的轴流通风机,在额定工况处数值模拟了三维粘性流场以及利用粒子图像测速仪PIV试验测量了叶顶流场。在数值结果与测量结果相吻合的前提下,分析了叶轮近上端壁面极限流线、叶顶轴向速度大小分布以及不同前弯角度... 针对不同化工用前弯叶片的轴流通风机,在额定工况处数值模拟了三维粘性流场以及利用粒子图像测速仪PIV试验测量了叶顶流场。在数值结果与测量结果相吻合的前提下,分析了叶轮近上端壁面极限流线、叶顶轴向速度大小分布以及不同前弯角度叶片对叶顶泄漏流在发展阶段的影响。结果展示了叶顶流场的基本特征-叶顶泄漏涡的初始段和发展段;揭示了叶顶泄漏涡是叶顶流动阻塞的最主要原因之一;叶片前弯角度与叶顶泄漏涡稳定度之间的非线性变化;在泄漏涡发展阶段,涡度随叶片前弯角度之间"先增强后减弱"的变化规律。 展开更多

关键词 轴流通风机 前弯叶片 叶顶流场 涡量

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前掠对高负荷风扇转子泄漏涡结构的影响 被引量：1

9

作者 王雷 刘波 赵鹏程 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2012年第6期869-872,共4页

以高负荷两级风扇第一级前掠转子为研究对象,通过数值模拟手段对近失速点叶尖流场进行了深入分析。为比较前掠对泄漏涡结构的影响,与同等气动性能下的常规转子进行了对比。结果表明前掠转子在近失速工况下泄漏涡涡心并未发生破碎,气动... 以高负荷两级风扇第一级前掠转子为研究对象,通过数值模拟手段对近失速点叶尖流场进行了深入分析。为比较前掠对泄漏涡结构的影响,与同等气动性能下的常规转子进行了对比。结果表明前掠转子在近失速工况下泄漏涡涡心并未发生破碎,气动负荷展向分布更加均匀。对前掠转子不同于常规转子的叶尖泄漏涡结构产生机理提出了新的解释。 展开更多

关键词 高负荷 前掠 泄漏涡 涡破碎

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应用PIV测量缩比共轴双旋翼流场特性的研究 被引量：5

10

作者 马艺敏 陈铭 +1 位作者 王强 徐冠峰 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第2期220-227,共8页

采用粒子图像测速(Particle image velocimetry,PIV)技术对一缩比共轴双旋翼模型在悬停和以不同前进比前飞时的流场进行水洞实验。测量得到了旋翼流场的瞬时涡量的速度分布,桨尖涡的脱落轨迹,悬停时的尾迹边界和前飞时的尾迹边界等流场... 采用粒子图像测速(Particle image velocimetry,PIV)技术对一缩比共轴双旋翼模型在悬停和以不同前进比前飞时的流场进行水洞实验。测量得到了旋翼流场的瞬时涡量的速度分布,桨尖涡的脱落轨迹,悬停时的尾迹边界和前飞时的尾迹边界等流场特性参数分布。研究了不同状态下共轴双旋翼流场的气动干扰特性。在悬停时,下旋翼的桨尖外侧有上洗流现象,而下旋翼则没有。与共轴双旋翼性能试验数据比较得出,在悬停时共轴双旋翼形式存在有利的相互气动干扰现象。实验还得出了悬停和不同前进比前飞时桨尖涡的脱落轨迹。 展开更多

关键词 粒子图像测速 共轴双旋翼 悬停 前飞 旋翼流场 桨尖涡脱落轨迹

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串置前掠翼模型亚音速升阻特性仿真 被引量：2

11

作者 马震宇 何中义 +1 位作者 韩鹏凯 龙俊宏 《兵器装备工程学报》 CAS 北大核心 2019年第1期51-56,共6页

为探索挖掘前掠翼气动力优势,构建了一种串置式高速前掠翼布局研究模型,在来流马赫数0. 8和-10°～+20°中小攻角范围内,按RANS方法并选用可实现k-ε湍流模型,数值仿真其定常三维湍流场纵向气动力和受前后翼位置影响的变化特性... 为探索挖掘前掠翼气动力优势,构建了一种串置式高速前掠翼布局研究模型,在来流马赫数0. 8和-10°～+20°中小攻角范围内,按RANS方法并选用可实现k-ε湍流模型,数值仿真其定常三维湍流场纵向气动力和受前后翼位置影响的变化特性。结果表明:在10°攻角后,串置式前掠翼基本模型获得的升力系数比相应单前掠翼的有所提高,而升阻比变化基本相同,串置翼基本模型在5°攻角时升阻比最大;在5°攻角之后,后翼下置串翼模型的升力系数比后翼上置和基本翼模型有所提高,而升阻比变化基本相同;在前后翼翼面附近绕流中捕捉到局部激波,并且翼根与机身交接区域可见有低速旋涡;串翼试飞模型平飞姿态稳定并能做一定机动飞行,串置式前掠翼模型构建方案可行,仿真计算为后续进一步开展研究奠定了基础。 展开更多

关键词 串置式前掠翼 NACA64A005薄翼型 亚音速流场 纵向气动力 数值仿真 模型试飞

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