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一种非定常动量源法及在旋翼悬停模拟中的应用 被引量：4
1
作者 郭佳豪 周洲 李旭 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期571-579,共9页
对于含有多个旋转动力单元的流场的求解,其模拟的高效与准确性是研究相关气动布局的关键。而采用动力单元真实模型进行数值模拟的方法,均面临求解效率不高的问题。因此,以旋翼悬停状态为例,首先以薄体网格圆盘代替真实桨叶,建立了高效... 对于含有多个旋转动力单元的流场的求解,其模拟的高效与准确性是研究相关气动布局的关键。而采用动力单元真实模型进行数值模拟的方法,均面临求解效率不高的问题。因此,以旋翼悬停状态为例,首先以薄体网格圆盘代替真实桨叶,建立了高效求解的定常动量源法。接着,在定常动量源法基础上采用扇形网格区域代替真实桨叶,并以该网格区域随时间的变化模拟桨叶旋转,建立了能够模拟桨尖涡生成和发展的非定常动量源法。结果表明,以准确桨叶力分布作为输入的动量源法能够得到较为准确的旋翼尾流,验证了桨叶几何模型对尾流的影响主要体现在桨叶力分布之上;而所建非定常动量源法对桨尖涡的模拟取得了较好的结果,且计算网格量及计算时间只有真实模型非定常模拟的1/8左右,具有更高的求解效率。 展开更多
关键词 动量源法 非定常 数值模拟 旋翼悬停 桨尖涡
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小型多旋翼无人机续航问题研究 被引量：14
2
作者 金伽忆 朱烨 +1 位作者 曾舒婷 夏庆锋 《电脑知识与技术》 2017年第6期197-199,共3页
多旋翼无人机是目前民用级无人机最普遍的机型,在影视拍摄,环境监测,新闻采集等领域应用广泛。续航是衡量无人机综合性能的重要指标。该文从影响多旋翼无人机续航的各个因素出发,给出续航的时间估算方法,得出优化续航性能的方案。分析... 多旋翼无人机是目前民用级无人机最普遍的机型,在影视拍摄,环境监测,新闻采集等领域应用广泛。续航是衡量无人机综合性能的重要指标。该文从影响多旋翼无人机续航的各个因素出发,给出续航的时间估算方法,得出优化续航性能的方案。分析了无人机的组成部分,得出影响无人机续航的关键部件,对续航的时间估算表达式的各个变量进行分别推导,进而得到影响续航的各个部件的可调控的参数,最终从整体考虑,调控各参数以优化无人机的续航。以自行组装的无人机为实验对象,进行变量控制的实验,验证了方法的可行性。 展开更多
关键词 无人机续航时间 多旋翼悬停时间
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转捩过程对旋翼悬停模拟的影响分析与研究
3
作者 庞超 李猛 高正红 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期253-260,共8页
悬停状态是考察旋翼整体气动性能的重要状态之一。随着计算机技术及CFD技术的发展,基于“第一性原理”的数值模拟方法越来越多地被用于评估旋翼悬停性能。在使用基于RANS方程的数值模拟方法进行固定翼飞行器定常计算时,流动转捩现象对... 悬停状态是考察旋翼整体气动性能的重要状态之一。随着计算机技术及CFD技术的发展,基于“第一性原理”的数值模拟方法越来越多地被用于评估旋翼悬停性能。在使用基于RANS方程的数值模拟方法进行固定翼飞行器定常计算时,流动转捩现象对某些特定状态下流场及气动特性会产生巨大影响,因此在进行固定翼设计时要考虑流动转捩现象。然而转捩过程是否同样会影响旋翼非定常气动流场及气动特性,国内研究较少,因此有必要研究转捩过程对旋翼流场数值模拟的影响,为旋翼类飞行器的设计及评估提供参考。采用美国航空航天学会旋翼悬停工作组提出的PSP旋翼标模,利用结构化动态嵌套网格技术,在大拉力悬停和小拉力悬停状态下,分别进行全湍流模拟和转捩模拟计算并与试验结果进行了对比。对比结果显示,文中所采用的数值求解器对旋翼悬停效率的计算误差在5%之内。在考虑流动转捩后,由于桨叶表面存在层流区域,计算所得旋翼悬停效率高于全湍流假设下的预测值,而桨叶表面的层流区域与旋翼拉力大小有关。在流动转捩发生的区域,转捩过程会对桨叶截面压力分布以及桨叶展向扭矩分布产生明显影响,同时桨叶表面出现明显的流动分离现象。对于桨叶展向拉力分布和桨盘下方旋翼尾迹桨尖涡区域,转捩过程均不产生明显影响。 展开更多
关键词 旋翼悬停模拟 动态嵌套网格 γ-Re_(θt)转捩模型 PSP旋翼
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四旋翼飞行器悬停建模及控制 被引量：4
4
作者 王大鹏 王茂森 +1 位作者 戴劲松 徐俊 《兵工自动化》 2017年第5期92-96,共5页
四旋翼飞行器是近几年发展起来的具有低功耗、高机动性的一种无人机,具有较高的军用及民用价值。四旋翼飞行器悬停的控制模型可近似为一个线性定常欠驱强耦合系统。通过建模得出的状态空间表达式的状态矩阵A的特征值存在正实部,是一个... 四旋翼飞行器是近几年发展起来的具有低功耗、高机动性的一种无人机,具有较高的军用及民用价值。四旋翼飞行器悬停的控制模型可近似为一个线性定常欠驱强耦合系统。通过建模得出的状态空间表达式的状态矩阵A的特征值存在正实部,是一个不稳定系统。由于系统的不稳定利用二次型最优控制对系统进行镇定,同时得到悬停状态下某一虚拟能量指标达到最小值时的二次型最优控制。利用Matlab对系统进行分析及二次型最优控制相关参数的优化。 展开更多
关键词 四旋翼飞行器悬停 二次型最优控制 MATLAB
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