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垂直/短矩起降飞机机翼内埋式风扇布局气动特性分析
被引量:
5
1
作者
王红波
祝小平
+2 位作者
周洲
甘文彪
张乐
《航空动力学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第1期161-167,共7页
以垂直/短距起降飞机过渡飞行状态为背景,针对机翼内埋式风扇布局的自由来流/风扇喷流混合型流动,基于结构/非结构混合网格使用CFD方法进行了非定常数值模拟和分析.首先使用滑移网格技术对NASA涵道螺旋桨进行算例验证,其时均计算结果与...
以垂直/短距起降飞机过渡飞行状态为背景,针对机翼内埋式风扇布局的自由来流/风扇喷流混合型流动,基于结构/非结构混合网格使用CFD方法进行了非定常数值模拟和分析.首先使用滑移网格技术对NASA涵道螺旋桨进行算例验证,其时均计算结果与实验值的误差为5.3%,证明了计算方法的可靠性和准确性,然后数值模拟了机翼内埋式风扇布局在不同迎角下的气动性能.结果表明:风扇喷流在机翼上产生了特有的"抽吸"和"堵塞"效应,引起了机翼总升阻力的显著增加,升力最大增量达到干净机翼升力的2.6倍,阻力最大增量为干净机翼阻力的3.2倍,混合流场在机翼后缘引起了升力损失并卷起对涡.
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关键词
垂直/短距起降
机翼内埋式风扇布局
CFD方法
滑移网格
升力损失
对涡
原文传递
S弯D形矢量喷管参数化设计及气动特性研究
2
作者
王旭飞
杨青真
+2 位作者
贺榆波
向惠敏
张赛乐
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第9期40-52,共13页
为了满足战机对垂直/短距起降能力的要求,基于曲率控制方法对具有D形出口的S弯喷管进行参数化设计,进而可实现喷管尾段的大角度偏转。随后对不同偏转角、落压比以及设计参数的S弯D形矢量喷管气动特性进行数值模拟,对比并分析了喷管的气...
为了满足战机对垂直/短距起降能力的要求,基于曲率控制方法对具有D形出口的S弯喷管进行参数化设计,进而可实现喷管尾段的大角度偏转。随后对不同偏转角、落压比以及设计参数的S弯D形矢量喷管气动特性进行数值模拟,对比并分析了喷管的气动特性。计算结果显示:无偏转条件下,随着落压比π从1.5增大至3.5,喷管流量系数先增大后平稳,在π=2.5时达到最大值,推力系数先增大后减小,且推力方向为飞行器产生一定的抬头力矩;落压比恒定时,随着偏转角度从0°增大至90°,喷管流量系数、推力系数下降,矢量超前角由负值不断增大至+6°左右;设计参数中预留偏转角对喷管气动性能影响较大,而S弯中心线控制系数对气动性能影响较小。本文提出的S弯D形喷管具有较好的气动性能,小偏转角度下矢量角变化趋势较为一致,亦可通过出口段偏转实现发动机推力的大角度矢量偏转。
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关键词
垂直/短距起降
S弯D形喷管
参数化设计
气动特性
矢量角
下载PDF
职称材料
翼上螺旋桨构型耦合气动特性及翼型优化设计
被引量:
2
3
作者
范中允
周洲
+1 位作者
祝小平
郭佳豪
《航空学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第8期73-87,共15页
针对半环形式翼上螺旋桨构型,研究了螺旋桨-机翼耦合流场特性,并以短距起降(STOL)状态最优升阻特性为目标对机翼翼型进行全局优化。首先,针对螺旋桨-气动面耦合构型,通过动量源法与真实桨叶模型CFD的计算对比,分析动量源法用于该构型设...
针对半环形式翼上螺旋桨构型,研究了螺旋桨-机翼耦合流场特性,并以短距起降(STOL)状态最优升阻特性为目标对机翼翼型进行全局优化。首先,针对螺旋桨-气动面耦合构型,通过动量源法与真实桨叶模型CFD的计算对比,分析动量源法用于该构型设计分析的可行性。其次,为得到有利于桨-翼耦合特征的新翼型,建立了翼上螺旋桨构型自由型面变形(FFD)参数化模型,采用遗传算法对翼上螺旋桨构型机翼翼型进行全局寻优设计,分析了优化翼型参数及流场变化规律。最后,将优化翼型用于三维半环形机翼,分析其流场特性与二维计算结果的异同,验证二维翼型优化的有效性。结果表明:真实桨叶多重参考系(MRF)方法不能准确计算翼上螺旋桨构型下的流场结构,而动量源法计算结果与真实桨叶滑移网格非定常方法较为吻合;采用二维动量源CFD方法进行翼型的遗传算法优化是有效的,受半涵道的保护,二维优化翼型的优势在三维构型中得到了有效继承;翼上螺旋桨构型的翼型优化应当着重关注翼面曲率变化,在本文计算状态下,通过增加桨盘附近翼面曲率、保持附着流动来加强Coanda效应,有效实现了气动增升,优化后机翼升力提高了22.51%,显著减弱桨盘后高压区并产生二次吸力峰值,同时保持了机翼负阻力特性。
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关键词
螺旋桨
机翼
翼型
垂直/短距起降
空气动力学
半涵道机翼
原文传递
题名
垂直/短矩起降飞机机翼内埋式风扇布局气动特性分析
被引量:
5
1
作者
王红波
祝小平
周洲
甘文彪
张乐
机构
西北工业大学航空学院
西北工业大学无人机特种技术重点实验室
出处
《航空动力学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第1期161-167,共7页
文摘
以垂直/短距起降飞机过渡飞行状态为背景,针对机翼内埋式风扇布局的自由来流/风扇喷流混合型流动,基于结构/非结构混合网格使用CFD方法进行了非定常数值模拟和分析.首先使用滑移网格技术对NASA涵道螺旋桨进行算例验证,其时均计算结果与实验值的误差为5.3%,证明了计算方法的可靠性和准确性,然后数值模拟了机翼内埋式风扇布局在不同迎角下的气动性能.结果表明:风扇喷流在机翼上产生了特有的"抽吸"和"堵塞"效应,引起了机翼总升阻力的显著增加,升力最大增量达到干净机翼升力的2.6倍,阻力最大增量为干净机翼阻力的3.2倍,混合流场在机翼后缘引起了升力损失并卷起对涡.
关键词
垂直/短距起降
机翼内埋式风扇布局
CFD方法
滑移网格
升力损失
对涡
Keywords
vertical
/
short
takeoff
and
landing
fan-in-wing
configuration
分类号
V211 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
原文传递
题名
S弯D形矢量喷管参数化设计及气动特性研究
2
作者
王旭飞
杨青真
贺榆波
向惠敏
张赛乐
机构
西北工业大学动力与能源学院
出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第9期40-52,共13页
基金
陕西省自然科学基础研究计划资助项目(2022JQ-052)。
文摘
为了满足战机对垂直/短距起降能力的要求,基于曲率控制方法对具有D形出口的S弯喷管进行参数化设计,进而可实现喷管尾段的大角度偏转。随后对不同偏转角、落压比以及设计参数的S弯D形矢量喷管气动特性进行数值模拟,对比并分析了喷管的气动特性。计算结果显示:无偏转条件下,随着落压比π从1.5增大至3.5,喷管流量系数先增大后平稳,在π=2.5时达到最大值,推力系数先增大后减小,且推力方向为飞行器产生一定的抬头力矩;落压比恒定时,随着偏转角度从0°增大至90°,喷管流量系数、推力系数下降,矢量超前角由负值不断增大至+6°左右;设计参数中预留偏转角对喷管气动性能影响较大,而S弯中心线控制系数对气动性能影响较小。本文提出的S弯D形喷管具有较好的气动性能,小偏转角度下矢量角变化趋势较为一致,亦可通过出口段偏转实现发动机推力的大角度矢量偏转。
关键词
垂直/短距起降
S弯D形喷管
参数化设计
气动特性
矢量角
Keywords
vertical
/
short
takeoff
and
landing
Serpentine
D-shaped
nozzle
Parametric
design
Aero
dynamic
characteristics
Vector
angle
分类号
V235.1 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
下载PDF
职称材料
题名
翼上螺旋桨构型耦合气动特性及翼型优化设计
被引量:
2
3
作者
范中允
周洲
祝小平
郭佳豪
机构
西北工业大学航空学院
西北工业大学无人机特种技术重点实验室
出处
《航空学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第8期73-87,共15页
基金
民机专项(MJ-2015-F-009)
装备预研项目(41411020401)
+1 种基金
陕西省重点研发计划(2018ZDCXL-GY-03-04)
大院大所创新计划(TC2018DYDS24)~~
文摘
针对半环形式翼上螺旋桨构型,研究了螺旋桨-机翼耦合流场特性,并以短距起降(STOL)状态最优升阻特性为目标对机翼翼型进行全局优化。首先,针对螺旋桨-气动面耦合构型,通过动量源法与真实桨叶模型CFD的计算对比,分析动量源法用于该构型设计分析的可行性。其次,为得到有利于桨-翼耦合特征的新翼型,建立了翼上螺旋桨构型自由型面变形(FFD)参数化模型,采用遗传算法对翼上螺旋桨构型机翼翼型进行全局寻优设计,分析了优化翼型参数及流场变化规律。最后,将优化翼型用于三维半环形机翼,分析其流场特性与二维计算结果的异同,验证二维翼型优化的有效性。结果表明:真实桨叶多重参考系(MRF)方法不能准确计算翼上螺旋桨构型下的流场结构,而动量源法计算结果与真实桨叶滑移网格非定常方法较为吻合;采用二维动量源CFD方法进行翼型的遗传算法优化是有效的,受半涵道的保护,二维优化翼型的优势在三维构型中得到了有效继承;翼上螺旋桨构型的翼型优化应当着重关注翼面曲率变化,在本文计算状态下,通过增加桨盘附近翼面曲率、保持附着流动来加强Coanda效应,有效实现了气动增升,优化后机翼升力提高了22.51%,显著减弱桨盘后高压区并产生二次吸力峰值,同时保持了机翼负阻力特性。
关键词
螺旋桨
机翼
翼型
垂直/短距起降
空气动力学
半涵道机翼
Keywords
propellers
wings
airfoils
vertical
/
short
takeoff
and
landing
aerodynamics
channel
wing
分类号
V211 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
垂直/短矩起降飞机机翼内埋式风扇布局气动特性分析
王红波
祝小平
周洲
甘文彪
张乐
《航空动力学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016
5
原文传递
2
S弯D形矢量喷管参数化设计及气动特性研究
王旭飞
杨青真
贺榆波
向惠敏
张赛乐
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
下载PDF
职称材料
3
翼上螺旋桨构型耦合气动特性及翼型优化设计
范中允
周洲
祝小平
郭佳豪
《航空学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
2
原文传递
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