水下旋翼式平台近水底扰动定深控制方法研究

1

作者 宋智斌 黎时宇 戴建生 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期116-130,共15页

针对水下旋翼式平台在近水底工作时的时变非线性干扰问题,提出一种基于干扰观测器的动态面控制器以实现水下旋翼式平台的近水底定深控制。首先,采用水下航行器建模理论并结合牛顿欧拉方法建立水下旋翼式平台的运动学和动力学模型;然后,... 针对水下旋翼式平台在近水底工作时的时变非线性干扰问题,提出一种基于干扰观测器的动态面控制器以实现水下旋翼式平台的近水底定深控制。首先,采用水下航行器建模理论并结合牛顿欧拉方法建立水下旋翼式平台的运动学和动力学模型;然后,采用动态面控制方法处理系统的非线性特性,引入一阶滤波器对虚拟控制律进行滤波,以此来代替复杂的微分运算,同时,通过非线性干扰观测器对系统内外部总扰动进行观测估计,并通过李雅普诺夫理论证明系统的稳定性;通过仿真实验验证所设计控制策略在白噪声模拟的随机干扰和参数不确定条件下的有效性;最后,设计开发实验样机,并在不同期望深度的近水底开展定深实验。研究结果表明:在水底反冲击力的作用下,相比动态面控制和串级PID控制,采用所设计的控制策略,平台姿态通道和深度通道的控制精度均有不同程度的提高,说明所提出的控制方法具有较好的鲁棒性,可有效解决近水底扰动问题。 展开更多

关键词 水下旋翼式平台 近水底扰动 定深控制 动态面控制 干扰观测器

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旋翼式无人机授粉作业冠层风场分布规律 被引量：52

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作者 李继宇 周志艳 +5 位作者 兰玉彬 胡炼 臧英 刘爱民 罗锡文 张铁民 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期77-86,共10页

为提高杂交水稻机械化种植效率,扩大父母本种植行宽比,采用旋翼式无人机进行辅助授粉作业。旋翼风场是由无人机旋翼旋转推动空气进行流动作用在作物冠层而形成。风场的覆盖宽度、风场内各方向风速的大小以及风场的分布规律将会直接影响... 为提高杂交水稻机械化种植效率,扩大父母本种植行宽比,采用旋翼式无人机进行辅助授粉作业。旋翼风场是由无人机旋翼旋转推动空气进行流动作用在作物冠层而形成。风场的覆盖宽度、风场内各方向风速的大小以及风场的分布规律将会直接影响到农用无人机田间作业的效果。该文结合无人机的飞行参数使用风速参数采集系统获取18旋翼无人机的授粉作业风速,其中对于矩阵数据（100×60）的行数据和列数据的意义进行了充分的讨论,总结了行、列数据的特点并结合试验实际情况对数据进行处理。发现3向风速数据的时序变化规律保持有一致性,X向风速在最大值时刻之前其平均值要大于Y向与Z向风速;X向、Y向风速值时序曲线之间的形状特征差异小于X向与Z向或者Y向与Z向之间的形状特征差异。而从3向风速值的空间变化分布情况也可看出无人机飞行轨迹与传感器行阵列交汇点处（9#-11#）所采集风速平均值最大,考虑到测量误差值,随着采样点距离飞行轨迹越远,采样点对应风速值衰减越多。综合二维风场数据可知3向风场宽度对比结果为Y向〉X向〉Z向。在此基础上,采用高斯法拟合等方式对行数据及列数据进行计算,通过对比各统计项的参数,拟合列数据建立风速数据与时间关系的5阶指数函数模型;拟合行数据作为风速数据与采样点分布距离关系的6阶指数函数模型。利用矩阵变换基于行、列数据模型最终建立水稻冠层处无人机旋翼X向二维风场理想模型,且由模型图中可发现无人机沿冠层飞行时旋翼X向风场的分布形状存在＂陡壁＂效应,即无人机旋翼下风速达到最大值,前向风速增大率要明显高于后向减小率,整个风场＂陡壁＂沿无人机飞行方向左右对称。研究将为无人机辅助授粉通过改变风场实现新的作业方法提供参考。 展开更多

关键词 无人机 模型 风 试验 旋翼式 水稻冠层 数据拟合 风场模型

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双流束旋翼式户用热量表的性能研究 被引量：7

3

作者 杜广生 王宁 +2 位作者 刘正刚 刘立宁 陈其越 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第9期1071-1074,共4页

本文用理论分析、数值模拟计算和实验研究的方法研究了双流束旋翼式热量表基表的性能;计算采用标准K-ε模型,通过计算,模拟显示了基表内部的三维速度场及压强场;比较了在基表的叶轮室底座上添加分流片前后的流场差异;根据力矩平衡原理... 本文用理论分析、数值模拟计算和实验研究的方法研究了双流束旋翼式热量表基表的性能;计算采用标准K-ε模型,通过计算,模拟显示了基表内部的三维速度场及压强场;比较了在基表的叶轮室底座上添加分流片前后的流场差异;根据力矩平衡原理求出了叶轮在不同流量下的转速,并得到了基表的流量与叶轮转速以及基表前后压损的关系。实验结果验证了数值计算的可靠性,对相关研究有较好的指导和借鉴作用。 展开更多

关键词 热量表 旋翼式 双流束 分流片 数值模拟

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可变旋翼式热量表的研制 被引量：1

4

作者 杨冠军 黄仁忠 +1 位作者 韩峰 李长久 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第1期62-65,共4页

突破了传统热量表的复杂结构 ,研制出了一种新型热量表 ,在现有热水表的基础上 ,对其旋翼进行了材料、结构的再设计和改造 ,使流量计实现了热量计量功能 .选用 5J11型双金属片改造旋翼式热水表 ,试制成功了热量表的样表 ,并以热水为热... 突破了传统热量表的复杂结构 ,研制出了一种新型热量表 ,在现有热水表的基础上 ,对其旋翼进行了材料、结构的再设计和改造 ,使流量计实现了热量计量功能 .选用 5J11型双金属片改造旋翼式热水表 ,试制成功了热量表的样表 ,并以热水为热媒对其计量精度进行了初步测试 .测试结果表明 ,在 4 0～ 80℃的区间内 ,热量表的计量精度在± 5 %以内 .可变旋翼式热量表与其他热计量装置相比 ,结构大为简化 ,并具有突出的价格优势 ,适合国内推广应用 . 展开更多

关键词 可变旋翼式热量表 节能供热 热计量 结构设计 集中供暖 热水表 计量原理

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智能化分流旋翼式蒸汽流量计的研制 被引量：1

5

作者 张崇巍 张启厚 周建民 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1989年第3期316-320,共5页

一、引言采用分流旋翼机构的LFX 型蒸汽流量计只有运行于标定工况下才能保证其标定精度;一旦与标定工况有较大偏离,则精度就大为降低甚至失去计量意义。为了满足生产和计量工作的需要,必须增加仪表的工况适应能力,为此我们研制了以单片... 一、引言采用分流旋翼机构的LFX 型蒸汽流量计只有运行于标定工况下才能保证其标定精度;一旦与标定工况有较大偏离,则精度就大为降低甚至失去计量意义。为了满足生产和计量工作的需要,必须增加仪表的工况适应能力,为此我们研制了以单片机为中心的智能单元,将原LFX 型仪表改造成为LFXW 型智能蒸汽流量计。二、LFX 型蒸汽流量计的原理及缺陷如图1所示,从管道经喷嘴进入分流通道的蒸汽喷射在旋翼上产生转矩推动叶轮旋转,在阻尼液中的阻尼片对旋转提供阻尼转矩。 展开更多

关键词 蒸气 流量计 旋翼式 微机

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旋翼式火星无人机技术发展综述 被引量：13

6

作者 赵鹏越 全齐全 +2 位作者 邓宗全 陈水添 杨婷婷 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期121-130,共10页

火星表面稀薄的大气环境为旋翼式无人机在火星低空飞行提供了必要的条件。概述了火星无人机的研究背景、飞行环境与研制难点;整理了世界范围内各研究机构研制的旋翼式火星无人机的技术特点;梳理旋翼式火星无人机研究在气动特性理论、低... 火星表面稀薄的大气环境为旋翼式无人机在火星低空飞行提供了必要的条件。概述了火星无人机的研究背景、飞行环境与研制难点;整理了世界范围内各研究机构研制的旋翼式火星无人机的技术特点;梳理旋翼式火星无人机研究在气动特性理论、低气压飞行控制、系统集成等方面的关键技术;总结旋翼式火星无人机的仿真研究与实验研究成果;对火星无人机未来的发展趋势进行展望。 展开更多

关键词 火星探测 火星无人机 旋翼式 关键技术 仿真与实验研究

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小型无铰式旋翼直升机的建模抗扰悬停控制

7

作者 张红梅 孙志远 +2 位作者 许谨 孙学一 王禹龙 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第15期6548-6560,共13页

针对大扰动下小型无人直升机位置的精准控制和机体震颤问题,提出了一种改进的滑模控制器。首先,针对亚拓T-REX 300X机型动力学模型中包含的未知气动参数,设计了三项飞行实验用于数据采集,并确定了完整的气动参数。其次,设计了位置和航... 针对大扰动下小型无人直升机位置的精准控制和机体震颤问题,提出了一种改进的滑模控制器。首先,针对亚拓T-REX 300X机型动力学模型中包含的未知气动参数,设计了三项飞行实验用于数据采集,并确定了完整的气动参数。其次,设计了位置和航向双通道控制策略并提出了一种改进的滑模控制器,实现其在持续大扰动下的悬停控制;此外还结合稳定性分析给出了在滑模趋近律中可以有效抑制震颤的参数范围。模型验证实验表明,通过飞行实验确定的气动参数具有较高的保真性;控制仿真实验表明,在持续的大扰动下阶跃响应的稳态误差小于0.02。在改进的滑模控制器下,直升机控制精度高、震颤弱,舵控信号曲线平滑,更有利于实际工程中无人直升机在有扰动下的精准悬停实现。 展开更多

关键词 滑模控制 动力学模型 飞行实验 参数确定 无铰式旋翼

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基于自由尾迹方法的共轴式双旋翼流场分析 被引量：8

8

作者 黄水林 徐国华 李春华 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期721-726,共6页

建立了一个适合于共轴式直升机双旋翼流场特性分析的自由尾迹计算方法。该方法中,桨叶模型采用了升力面/涡格法,尾迹则使用畸变的自由尾迹模型,以更好地模拟流场特性及计入桨尖三维效应。通过旋翼下洗速度的计算值与可得到的实验值对比... 建立了一个适合于共轴式直升机双旋翼流场特性分析的自由尾迹计算方法。该方法中,桨叶模型采用了升力面/涡格法,尾迹则使用畸变的自由尾迹模型,以更好地模拟流场特性及计入桨尖三维效应。通过旋翼下洗速度的计算值与可得到的实验值对比,表明了该计算方法的有效性。然后,着重计算分析了共轴式直升机的旋翼尾迹结构和诱导速度分布,并与单旋翼情况进行了对比。结果表明:悬停时,与单旋翼相比,共轴式双旋翼在旋翼下方的诱导速度更大,但并非两幅单旋翼诱导速度的迭加;前飞时,随前飞速度的增加,上下旋翼间的相互干扰逐渐减弱。 展开更多

关键词 旋翼 直升机 自由尾迹 共轴式旋翼 流场

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共轴式双旋翼悬停诱导速度场的PIV实验研究 被引量：10

9

作者 马杨超 于世美 邓彦敏 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期16-20,共5页

采用粒子图像测速(PIV)技术对悬停状态下共轴式双旋翼和单旋翼的流场特性进行了水洞实验测量,得到流场矢量图和涡量云图数据。通过对所得数据进行处理和深入分析,得出了悬停状态下共轴双旋翼流场特性的一系列有价值的结论,如:共轴式双... 采用粒子图像测速(PIV)技术对悬停状态下共轴式双旋翼和单旋翼的流场特性进行了水洞实验测量,得到流场矢量图和涡量云图数据。通过对所得数据进行处理和深入分析,得出了悬停状态下共轴双旋翼流场特性的一系列有价值的结论,如:共轴式双旋翼产生的轴向诱导速度大于单独靠下旋翼产生的轴向诱导速度,但小于其两倍;沿旋翼轴向下,轴向诱导速度逐渐增大。径向诱导速度在桨尖区域表现为快速向内收缩,上旋翼收缩速度比下旋翼快,收缩范围大;对于单双旋翼,周向诱导速度都存在一个方向转向的半径位置,在其内和该旋翼转向相同,在其外则相反,对于理论研究和工程设计有重要的参考作用。 展开更多

关键词 共轴式旋翼 旋翼流场 诱导速度 悬停 PIV

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共轴式双旋翼悬停流场和气动力的CFD计算 被引量：28

10

作者 叶靓 徐国华 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第4期437-442,共6页

考虑到共轴式双旋翼流场特征高度复杂、桨叶承受非定常气动载荷的特点,为更好地预测共轴式双旋翼的气动特性,把非结构嵌套网格方法和网格的自适应技术相结合,发展了一套适合于共轴式双旋翼流场数值计算的求解器。在该求解器中,采用非结... 考虑到共轴式双旋翼流场特征高度复杂、桨叶承受非定常气动载荷的特点,为更好地预测共轴式双旋翼的气动特性,把非结构嵌套网格方法和网格的自适应技术相结合,发展了一套适合于共轴式双旋翼流场数值计算的求解器。在该求解器中,采用非结构嵌套网格方案来模拟桨叶之间存在的相对运动,自适应网格技术用来捕捉尾迹对流场和气动特性的影响,求解惯性坐标系下的非定常N-S主控方程来模拟流场的非定常特性。应用该求解器,首先计算了有试验结果可供对比的一副试验旋翼的诱导速度场分布,在此基础上,计算了共轴式双旋翼的桨尖涡轨迹和拉力分布特性,并与单旋翼的计算结果进行了对比和分析,得到了一些有意义的结论。 展开更多

关键词 共轴式旋翼 非结构网格 嵌套网格 自适应网格 直升机

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共轴式双旋翼气动特性的固定尾迹分析 被引量：5

11

作者 王平 王适存 郭才根 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第6期708-711,共4页

对经典的儒氏旋翼涡系模型作了一些修正，建立了悬停状态下共轴式旋翼的固定尾迹模型，对双旋翼之间的气动干扰问题开展了理论研究和实验研究，最后，将理论结果与实验结果进行了比较、分析，证明了理论方法的正确性，并获得了一些重要... 对经典的儒氏旋翼涡系模型作了一些修正，建立了悬停状态下共轴式旋翼的固定尾迹模型，对双旋翼之间的气动干扰问题开展了理论研究和实验研究，最后，将理论结果与实验结果进行了比较、分析，证明了理论方法的正确性，并获得了一些重要结论。 展开更多

关键词 直升机 旋翼空气动力学 共轴式旋翼 尾迹

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铰接式旋翼舰面瞬态气弹响应及参数研究 被引量：4

12

作者 韩东 高正 +1 位作者 王浩文 张虹秋 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第1期7-11,18,共6页

为了研究舰面铰接式旋翼桨叶桨尖与机体相碰的原因及参数影响,本文采用中等变形梁模型处理桨叶弹性变形,用有限转角模拟桨叶绕铰刚性运动和非线性准定常气动模型处理气动力。通过与国外计算及试验数据的相关性分析,验证了本文建模及计... 为了研究舰面铰接式旋翼桨叶桨尖与机体相碰的原因及参数影响,本文采用中等变形梁模型处理桨叶弹性变形,用有限转角模拟桨叶绕铰刚性运动和非线性准定常气动模型处理气动力。通过与国外计算及试验数据的相关性分析,验证了本文建模及计算方法的正确性。参数分析表明:1)挥舞限动块脱开前,桨叶弹性变形提供的桨尖挥舞位移占主要部分,脱开后,桨叶刚性运动提供的桨尖挥舞位移占主要部分;2)舰面流场采用梯形流时,计算的桨尖挥舞位移最大;3)挥舞限动角大小及离心式限动块释放时间对桨尖最大挥舞位移影响不明显;4)直接增加桨叶挥舞刚度可显著地减小桨尖向下最大挥舞位移;5)随总距增加,桨尖挥舞挠度减小不明显,这是通过增加总距来减小桨叶挥舞位移不可行的另一原因。 展开更多

关键词 铰接式旋翼 舰 气弹响应 机理 参数研究

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鸭式旋翼/机翼飞行器转换末段气动特性 被引量：6

13

作者 李毅波 马东立 牛凌宇 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期311-315,共5页

采用数值模拟方法研究鸭式旋翼/机翼(CRW,Canard Rotor/Wing)飞行器在转换过程末段,旋翼转速极低时全机气动特性变化规律及其产生原因.给出了旋翼旋转一周时,全机气动力、气动力矩、焦点位置变化规律,对此布局形式,转换过程末段全机升... 采用数值模拟方法研究鸭式旋翼/机翼(CRW,Canard Rotor/Wing)飞行器在转换过程末段,旋翼转速极低时全机气动特性变化规律及其产生原因.给出了旋翼旋转一周时,全机气动力、气动力矩、焦点位置变化规律,对此布局形式,转换过程末段全机升力、阻力变化幅度可达10.7%,3.7%,焦点可移动0.6m.研究显示:旋翼处于前后不对称流场及旋翼处于不同方位角时对机体的不对称干扰是气动力与气动力矩变化原因,旋翼与平尾升力线斜率变化、旋翼自身焦点位置变化导致了全机焦点移动. 展开更多

关键词 鸭式旋翼/机翼飞行器 气动特性 流场干扰 飞行模式转换

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鸭式旋翼/机翼无人机飞行动力学建模与分析 被引量：4

14

作者 盖文东 王宏伦 李大伟 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第2期244-249,共6页

针对鸭式旋翼/机翼无人机兼有直升机和固定翼机飞行特性的特点,对其飞行动力学模型进行了理论建模与分析研究。应用动量理论建立了旋翼/机翼尾迹模型,分析了旋翼/机翼尾迹对鸭翼、平尾等气动部件的干扰特性,建立了直升机和转换飞行模式... 针对鸭式旋翼/机翼无人机兼有直升机和固定翼机飞行特性的特点,对其飞行动力学模型进行了理论建模与分析研究。应用动量理论建立了旋翼/机翼尾迹模型,分析了旋翼/机翼尾迹对鸭翼、平尾等气动部件的干扰特性,建立了直升机和转换飞行模式受旋翼/机翼尾迹干扰影响的动力学模型以及固定翼飞行模式的动力学模型。提出了各飞行模式的配平策略,使用Matlab工具箱函数简化了平衡特性计算和模型线性化过程,并进行了不同飞行模式、典型飞行状态的纵向运动稳定性分析。结果表明所建立的模型能够反映该类鸭式旋翼/机翼无人机各飞行模式的典型特性,并可用于飞行控制系统设计。 展开更多

关键词 鸭式旋翼机翼无人机 模态转换 平衡特性计算 稳定性分析

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新型无铰式旋翼气弹综合分析的全本征方程方法 被引量：1

15

作者 王博 刘勇 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期261-267,共7页

针对新型无铰式旋翼构型存在的大变形几何非线性及根部多路传力的特点,并考虑非定常气动载荷作用,建立了无铰式旋翼气弹综合分析的全本征方程。发展了高精度的伽辽金法变阶有限单元,利用Newmark平均速度法和牛顿松弛迭代,实现了旋翼动... 针对新型无铰式旋翼构型存在的大变形几何非线性及根部多路传力的特点,并考虑非定常气动载荷作用,建立了无铰式旋翼气弹综合分析的全本征方程。发展了高精度的伽辽金法变阶有限单元,利用Newmark平均速度法和牛顿松弛迭代,实现了旋翼动力学与气动力的紧耦合求解。经过算例的对比验证表明,本文方法能够准确模拟新型无铰式旋翼根部多路传力条件,并在稳态气弹响应、振动载荷以及气弹稳定性计算等方面具有较好的精度。 展开更多

关键词 无铰式旋翼 气动弹性 全本征方程 几何精确梁模型 振动载荷

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悬停状态直升机剪刀式旋翼的试验研究

16

作者 陈维芹 徐国华 梅卫胜 《流体力学实验与测量》 CSCD 北大核心 2002年第1期50-55,共6页

为了研究剪刀式旋翼的气动特性 ,在 2m直升机旋翼模型试验台上进行了试验研究。试验中采用了新研制的高精度旋翼天平和扭矩天平测量系统以及动态数据采集和处理系统 ,以确保试验结果的可靠性。作为对比 ,笔者首先针对普通尾桨进行了试... 为了研究剪刀式旋翼的气动特性 ,在 2m直升机旋翼模型试验台上进行了试验研究。试验中采用了新研制的高精度旋翼天平和扭矩天平测量系统以及动态数据采集和处理系统 ,以确保试验结果的可靠性。作为对比 ,笔者首先针对普通尾桨进行了试验 ,给出了旋翼拉力和扭矩随总距角变化的试验结果。然后 ,着重进行了剪刀式旋翼的试验 ,测量了旋翼的拉力和扭矩随不同的剪刀角的变化 ,并对不同旋翼间距对旋翼拉力和扭矩的影响进行了对比。结果表明 ,剪刀式旋翼的剪刀角和旋翼间距影响尾桨拉力大小 ,但对扭矩的影响不大。 展开更多

关键词 剪刀式旋翼 扭矩 直升机 悬停 试验

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高速旋转铰接式旋翼的固有特性分析 被引量：1

17

作者 韩伟 齐龙 肖中云 《机械设计与制造》 北大核心 2022年第6期14-18,共5页

该文基于有限体积法建立了铰接式旋翼的多体模型计算了其在高速旋转状态下时的固有频率,并给出了对应的固有振型,计算值与文献参考值进行了对比分析,结果表明有限体积法具有较高的精度。与此同时还考虑了转速、后扫掠结构以及桨毂刚度... 该文基于有限体积法建立了铰接式旋翼的多体模型计算了其在高速旋转状态下时的固有频率,并给出了对应的固有振型,计算值与文献参考值进行了对比分析,结果表明有限体积法具有较高的精度。与此同时还考虑了转速、后扫掠结构以及桨毂刚度对其固有频率的影响。结果表明,转速对其旋翼桨叶具有明显的刚化效应,后扫掠结构能够降低其扭转固有频率,桨毂刚度对其频率的影响较大。该研究成果对于旋翼的减振降噪设计提供了理论基础。 展开更多

关键词 有限体积法 铰接式旋翼 固有频率 固有振型 刚化效应

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系留式四旋翼无人机起降时的运动稳定性分析 被引量：4

18

作者 丁力 刘晨 +2 位作者 刘小峰 郑欣 吴洪涛 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期70-78,共9页

在起飞与降落过程中因地面效应、阵风干扰、系缆绳长等因素的影响,极易导致系留式四旋翼无人机(系留机)出现失稳现象。针对上述问题,提出一种基于李雅普诺夫指数法的系留机运动稳定性分析策略。通过Euler-Lagrange方程获得四旋翼的动力... 在起飞与降落过程中因地面效应、阵风干扰、系缆绳长等因素的影响,极易导致系留式四旋翼无人机(系留机)出现失稳现象。针对上述问题,提出一种基于李雅普诺夫指数法的系留机运动稳定性分析策略。通过Euler-Lagrange方程获得四旋翼的动力学模型,借助悬链线理论推导出系留缆绳的拉力公式,最终形成完整的系统动力学模型。给出基于李雅普诺夫指数的稳定性判定方法,构建系统结构参数与运动稳定性间的量化关系。搭建物理样机,采用直接法和间接法获得系统的物理参数。通过仿真与试验分析了系留机在起降阶段的动力学特性,结果表明:该无人机降落阶段的稳定性在仿真中比起飞阶段提高了329.5%、在试验中比后者提高了213.21%,所搭建系留机的结构参数是合理的。 展开更多

关键词 系留式四旋翼无人机 运动稳定性分析 起降阶段 李雅普诺夫指数 动力学模型

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共轴式刚性双旋翼悬停气动载荷CFD仿真分析 被引量：2

19

作者 石力王 胡明辉 +3 位作者 陈广艳 陈伦国 石万凯 曾利 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 北大核心 2022年第11期167-175,共9页

为探究共轴式刚性双旋翼的上下旋翼总距差与气动载荷的关系,平衡上下旋翼力矩差,从而提高双旋翼系统稳定性,以直升机的共轴式刚性双旋翼为研究对象,应用非结构运动嵌套网格技术及计算流体力学(CFD)方法开展直升机共轴式刚性双旋翼在悬... 为探究共轴式刚性双旋翼的上下旋翼总距差与气动载荷的关系,平衡上下旋翼力矩差,从而提高双旋翼系统稳定性,以直升机的共轴式刚性双旋翼为研究对象,应用非结构运动嵌套网格技术及计算流体力学(CFD)方法开展直升机共轴式刚性双旋翼在悬停状态下的气动载荷分析研究。计算结果表明:下旋翼浸没于上旋翼产生的下洗流中,导致下旋翼的气动性能降低,下旋翼拉力低于上旋翼;在保持下旋翼总距角不变的情况下,随上下旋翼总距差的增大,上旋翼拉力与力矩出现先减后增再减的现象,而下旋翼拉力与力矩则一直呈增大趋势;为实现上下旋翼力矩平衡,通过调整上旋翼总距角,分析了上下旋翼总距差在-1°~0°时上下旋翼气动载荷的变化规律,确定了最佳上下旋翼总距角分别为5.6°和6.0°,实现对双旋翼的力矩平衡。 展开更多

关键词 共轴式刚性双旋翼 气动特性 运动嵌套网格 CFD 总距角 总距差

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基于动态嵌套网格技术的微型共轴式双旋翼流场的数值模拟

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作者 陆幸均 李孝伟 《上海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期191-196,共6页

运用动态嵌套网格技术和双时间推进算法,对微型共轴式双旋翼的非定常粘性绕流进行数值模拟和研究.针对上、下两层旋翼间距离较小和流动粘性影响较大的特点,在动态嵌套网格技术的基础上引入滑移网格技术,保证了流动信息交换的准确性.首先... 运用动态嵌套网格技术和双时间推进算法,对微型共轴式双旋翼的非定常粘性绕流进行数值模拟和研究.针对上、下两层旋翼间距离较小和流动粘性影响较大的特点,在动态嵌套网格技术的基础上引入滑移网格技术,保证了流动信息交换的准确性.首先,模拟低雷诺数下单旋翼的流动,结果与实验数据吻合较好,验证了算法的有效性;然后,利用该方法实现对微型共轴式双旋翼流场的数值模拟.结果表明,微型共轴式双旋翼流场中,桨尖涡起主要作用,其以螺旋方式向下运动,同时与周期性运动的旋翼相互作用,使得作用在旋翼上的总体拉力呈现出周期性的变化规律. 展开更多

关键词 微型共轴式旋翼 动态嵌套网格 滑移网格

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