一种分布式电动飞机螺旋桨滑流影响机理 被引量：8

1

作者 饶崇 张铁军 +1 位作者 魏闯 刘影 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第S01期157-167,共11页

提出了一种分布式电推进螺旋桨飞机,采用二阶精度求解RANS方程的k-ωSST(Shear-Stress-Transport)湍流模型,基于多参考系(MRF)方法,针对低速特性进行数值模拟,得到了分布式螺旋桨滑流效应对全机气动特性的影响规律,重点对螺旋桨后方速... 提出了一种分布式电推进螺旋桨飞机,采用二阶精度求解RANS方程的k-ωSST(Shear-Stress-Transport)湍流模型,基于多参考系(MRF)方法,针对低速特性进行数值模拟,得到了分布式螺旋桨滑流效应对全机气动特性的影响规律,重点对螺旋桨后方速度场及机翼表面压力分布进行分析。结果表明有滑流状态增加了全机升力和阻力,升力系数最大增量超过65%,且升力增量随迎角的增加而增大,改善了失速性能,增加了低头力矩;螺旋桨旋转增加了周向速度,改变了径向速度分布,增加轴向速度,高能量螺旋桨滑流改变了机翼当地升阻力特性;螺旋桨桨叶向上旋转一侧气流受上洗影响而局部迎角增加,另一侧局部迎角降低,越靠近桨盘位置,受螺旋桨洗流带来的影响越大;螺旋桨的旋转方向对螺旋桨两侧的机翼表面压力分布有较大影响,尤其是翼尖螺旋桨对全机气动性能影响较大。 展开更多

关键词 分布式 电动飞机 多参考系方法 滑流效应 气动性能 压力分布

原文传递

考虑滑流影响的分布式螺旋桨布局优化设计 被引量：6

2

作者 杨伟 范召林 +1 位作者 吴文华 余雷 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2021年第3期71-79,I0002,共10页

相对于传统螺旋桨飞机,前缘分布式螺旋桨飞机的滑流对整个机翼周围的流场特性影响更大。在分布式螺旋桨飞机动力布局设计过程中,应当考虑螺旋桨布局对滑流和机翼绕流的影响,使得机翼在滑流作用下表现出更好的气动特性。首先,基于雷诺平... 相对于传统螺旋桨飞机,前缘分布式螺旋桨飞机的滑流对整个机翼周围的流场特性影响更大。在分布式螺旋桨飞机动力布局设计过程中,应当考虑螺旋桨布局对滑流和机翼绕流的影响,使得机翼在滑流作用下表现出更好的气动特性。首先,基于雷诺平均Navier-Stokes方程,用等效盘代替真实螺旋桨,并采用重叠网格方法进行网格布局,优化过程中快速自动生成流场计算网格,获得机翼在滑流影响下的气动数据。然后,基于量子粒子群寻优算法建立分布式螺旋桨布局优化设计系统,使用该系统对采用NACA4412翼型的平直机翼和5个前缘分布式螺旋桨组成的构型进行了分布式螺旋桨布局优化设计。结果表明:等效盘模型能够对分布式螺旋桨滑流进行高效的数值模拟;优化后的分布式螺旋桨动力布局能使构型在起飞状态下升力系数提高5.6%,同时阻力系数减小13.9%。因此,建立的考虑滑流影响下机翼气动特性的分布式螺旋桨动力布局优化设计方法是可行且有工程应用价值的。 展开更多

关键词 分布式螺旋桨 动力布局 滑流影响 等效盘 量子粒子群算法

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螺旋桨副作用抵消策略及其在航模中的应用

3

作者 杨远骁 孙永辉 +2 位作者 万鹏 汤飞鹏 张彬华 《科技风》 2023年第35期150-152,共3页

随着航空工业的发展,越来越多的非专业领域的航空爱好者能通过以航模为代表的各种形式接触到航空领域。而航模中最常见的也是入门者选择最多的螺旋桨航模却有着和真正的螺旋桨飞机同样的问题:螺旋桨副作用。螺旋桨各类副作用会影响到航... 随着航空工业的发展,越来越多的非专业领域的航空爱好者能通过以航模为代表的各种形式接触到航空领域。而航模中最常见的也是入门者选择最多的螺旋桨航模却有着和真正的螺旋桨飞机同样的问题:螺旋桨副作用。螺旋桨各类副作用会影响到航模飞机的操控性能,导致容易失控损坏,极大地提高了入门成本。本文将通过汇总四类螺旋桨副作用及其抵消策略,综合讨论后得出采用共轴反桨发动机是运用于航模中的最佳方案。 展开更多

关键词 螺旋桨 滑流效应 滑流 反扭矩 p效应 航模

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外流干扰对气动塞式喷管性能影响的数值模拟研究 被引量：4

4

作者 李江 郭唐稳 马家欢 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期32-38,共7页

本文首先对气动塞式喷管内外流干扰的机理进行了分析 ,在此基础上对外流干扰对气动塞式喷管性能的影响进行了数值模拟研究。数值方法采用 NND格式求解二维 NS方程 ,对于不同的背压和来流马赫数条件进行了大量的数值实验。通过计算揭示... 本文首先对气动塞式喷管内外流干扰的机理进行了分析 ,在此基础上对外流干扰对气动塞式喷管性能的影响进行了数值模拟研究。数值方法采用 NND格式求解二维 NS方程 ,对于不同的背压和来流马赫数条件进行了大量的数值实验。通过计算揭示了不同外流条件下气动塞式喷管的流动特征以及外流干扰对喷管性能的影响规律。本文的计算结果可以为气动塞式喷管的设计和性能预报提供参考。 展开更多

关键词 射流 效率 液体推进剂火箭发动机 气动塞式喷管 外流干扰 数值模拟

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螺旋桨气动参数与飞机综合设计技术 被引量：1

5

作者 许正宇 汤斯佳 +2 位作者 何淼 昝丙合 曹德松 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2023年第10期88-99,I0002,共13页

螺旋桨推进具备较高的推进效率和广泛的通用性。由于桨盘面积大、滑流范围广,螺旋桨与载机间的空气动力耦合关系更加紧密,需要将螺旋桨与飞机进行综合设计,迭代获取优化设计方案,从而最大化保证飞机的高性能和经济性。本文首先介绍了飞... 螺旋桨推进具备较高的推进效率和广泛的通用性。由于桨盘面积大、滑流范围广,螺旋桨与载机间的空气动力耦合关系更加紧密,需要将螺旋桨与飞机进行综合设计,迭代获取优化设计方案,从而最大化保证飞机的高性能和经济性。本文首先介绍了飞机总体设计对螺旋桨气动设计参数的影响,以及螺旋桨多目标优化综合设计的手段;然后,简述了螺旋桨布局选型对飞机总体设计的影响,介绍了共轴对转螺旋桨设计和分布式推进螺旋桨设计两种新形态的螺旋桨设计构型;最后,讨论了螺旋桨设计手段的发展,以及CFD方法在螺旋桨-飞机综合设计中的应用。本文可为螺旋桨飞机的相关总体设计和气动优化提供参考。 展开更多

关键词 螺旋桨 气动外形 滑流影响 分布式推进 综合设计

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单发螺旋桨飞机滑流影响试验

6

作者 刘伟 赵忠 +1 位作者 张守友 谢露 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2023年第12期74-81,共8页

螺旋桨滑流会使飞机翼面的有效迎角和气流速度发生变化,影响全机气动特性。单发螺旋桨飞机螺旋桨与机翼的相对位置关系相比机翼螺旋桨飞机灵活多变,为了研究不同气动布局单发螺旋桨飞机滑流对机翼的影响,本文针对上单翼和下单翼轻型单... 螺旋桨滑流会使飞机翼面的有效迎角和气流速度发生变化,影响全机气动特性。单发螺旋桨飞机螺旋桨与机翼的相对位置关系相比机翼螺旋桨飞机灵活多变,为了研究不同气动布局单发螺旋桨飞机滑流对机翼的影响,本文针对上单翼和下单翼轻型单发螺旋桨飞机构型的滑流影响进行了测力风洞试验研究。试验发现:受滑流影响,对试验模型的机头进气口进行简单的封堵会产生较大的附加阻力,该附加阻力随螺旋桨拉力系数增大而增大,其量值基本不受襟翼偏度影响;螺旋桨滑流使得单发螺旋桨飞机升力曲线斜率增加,最大升力系数提高,阻力增大,全机升阻比降低,抬头力矩增加,全机纵向稳定性略微降低。机头螺旋桨与机翼的相对位置关系对全机失速迎角有着较大的影响,滑流影响使得上单翼单发螺旋桨飞机失速迎角推迟,使得下单翼单发螺旋桨飞机失速迎角提前。进一步的流场显示试验及理论分析表明,滑流移动到下单翼单发螺旋桨飞机机翼上方引起强烈的上洗流动,增大了机翼当地迎角,从而导致机翼上表面出现大面积流动分离区,飞机失速迎角提前。 展开更多

关键词 单发螺旋桨飞机 滑流影响 风洞试验 进气口附加阻力 失速迎角

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涡桨飞机襟翼载荷计算研究

7

作者 魏浩格 温庆 王艳艳 《科学技术创新》 2023年第24期30-34,共5页

襟翼是机翼上用来改善气流和增加升力的可操纵装置,是飞机需要校核的重要部件之一。本文对某涡轮螺旋桨飞机的襟翼载荷进行计算,以风洞数据为基础,采用等效盘模型考虑螺旋桨滑流影响工程算法计算襟翼载荷,与以计算流体力学(CFD)考虑滑... 襟翼是机翼上用来改善气流和增加升力的可操纵装置,是飞机需要校核的重要部件之一。本文对某涡轮螺旋桨飞机的襟翼载荷进行计算,以风洞数据为基础,采用等效盘模型考虑螺旋桨滑流影响工程算法计算襟翼载荷,与以计算流体力学(CFD)考虑滑流喷流影响计算为基础所计算襟翼载荷进行比较。通过对比分析,得出采用工程算法可以有效且快速的反映襟翼载荷情况,在基本满足工程应用需求的前提下更加高效便捷。 展开更多

关键词 涡轮螺旋桨 襟翼 滑流效应 载荷计算

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一种螺旋桨飞机滑流影响的极曲线确定方法

8

作者 商立英 张超 +2 位作者 徐声明 明亚丽 杨诚 《科学技术与工程》 北大核心 2023年第34期14873-14878,共6页

在螺旋桨飞机的试飞验证中,为确定其实际的升阻特性,通过在一般极曲线的表达式中引入拉力系数项,推导出同时适用于螺旋桨飞机巡航状态、爬升状态和下降状态的通用极曲线模型。根据一型螺旋桨飞机飞行试验数据确定该飞机通用极曲线表达... 在螺旋桨飞机的试飞验证中,为确定其实际的升阻特性,通过在一般极曲线的表达式中引入拉力系数项,推导出同时适用于螺旋桨飞机巡航状态、爬升状态和下降状态的通用极曲线模型。根据一型螺旋桨飞机飞行试验数据确定该飞机通用极曲线表达式。采用该通用极曲线计算得到的巡航状态下的阻力系数与试飞值的误差在5%以内,爬升率、下降率的计算值与试飞值的误差在5%左右,计算结果的误差基本在工程计算精度的允许范围,证明该模型具有工程实用性,可用于该飞机的飞行性能数据修正和扩展计算。 展开更多

关键词 螺旋桨飞机 滑流影响 极曲线 试飞数据

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螺旋桨滑流与平尾深失速效应耦合影响试验研究 被引量：2

9

作者 李兴伟 李聪 +1 位作者 徐传宝 李盛文 《实验流体力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期84-89,共6页

本文采用螺旋桨飞机动力模拟风洞试验技术,研究常规布局涡桨飞机的螺旋桨滑流在大迎角条件下对飞机纵向气动特性的影响规律。中航气动院FL-9风洞中通过伺服电机驱动螺旋桨转动进行螺旋桨动力模拟风洞试验,试验迎角范围0°~50°... 本文采用螺旋桨飞机动力模拟风洞试验技术,研究常规布局涡桨飞机的螺旋桨滑流在大迎角条件下对飞机纵向气动特性的影响规律。中航气动院FL-9风洞中通过伺服电机驱动螺旋桨转动进行螺旋桨动力模拟风洞试验,试验迎角范围0°~50°,试验风速范围为30~50m/s。为了获得大迎角试验数据,常规迎角试验采用常规单支杆进行试验,大迎角试验采用带预弯的支杆进行试验。利用螺旋桨滑流风洞试验研究在大迎角时平尾深失速效应与滑流的耦合影响规律。研究结果表明,螺旋桨滑流会使得试验模型升力和阻力增加,纵向静稳定性降低,并且在大迎角条件下依然满足这些规律。此外,在较大迎角时平尾进入滑流与机翼洗流的耦合影响区域后,滑流会使得平尾失速效应加剧并且平尾更难从失速状态中改出,即受平尾深失速影响的迎角范围会更大且平尾深失速效应加剧。 展开更多

关键词 螺旋桨 滑流影响 深失速效应 风洞试验

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背负式单发螺旋桨飞机滑流效应影响研究 被引量：2

10

作者 吕继航 谷伟岩 +1 位作者 温庆 罗琳胤 《飞行力学》 CSCD 北大核心 2014年第5期468-471,共4页

螺旋桨飞机带动力状态的滑流效应对飞机设计具有一定影响。针对背负式单发螺旋桨飞机,利用等效盘理论进行了螺旋桨滑流的数值模拟;然后基于滑流效应影响下的压力分布求解了尾翼的应力/应变分布,并与飞行试验测试结果进行了对比。结果表... 螺旋桨飞机带动力状态的滑流效应对飞机设计具有一定影响。针对背负式单发螺旋桨飞机,利用等效盘理论进行了螺旋桨滑流的数值模拟;然后基于滑流效应影响下的压力分布求解了尾翼的应力/应变分布,并与飞行试验测试结果进行了对比。结果表明:滑流对翼面压力分布有影响,使流场呈现显著的不对称性;相对于无动力状态,滑流使平尾前、后梁产生了增量应力,与飞行测试结果基本一致。 展开更多

关键词 螺旋桨飞机 滑流效应 压力 应力 飞行试验

原文传递

低雷诺数多螺旋桨/机翼耦合气动设计 被引量：7

11

作者 王科雷 周洲 +1 位作者 祝小平 许晓平 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期66-82,共17页

以临近空间太阳能无人机研究为背景,针对高空低雷诺数状态下多螺旋桨/机翼构型进行了耦合气动设计研究。首先,通过对典型多螺旋桨/机翼构型进行气动特性及流动特性分析,提出了以在多螺旋桨滑流影响下构建机翼近壁面理想流态分布形式为... 以临近空间太阳能无人机研究为背景,针对高空低雷诺数状态下多螺旋桨/机翼构型进行了耦合气动设计研究。首先,通过对典型多螺旋桨/机翼构型进行气动特性及流动特性分析,提出了以在多螺旋桨滑流影响下构建机翼近壁面理想流态分布形式为核心的低雷诺数多螺旋桨/机翼耦合气动设计思想;然后,基于该耦合设计思想,依次进行了多螺旋桨布局参数设计研究、低雷诺数流态区域二维翼型设计研究以及近似高雷诺数流态区域耦合螺旋桨滑流影响的机翼翼段设计研究;最后,通过相关设计结果的对比分析验证了所提出低雷诺数多螺旋桨/机翼耦合气动设计思想及设计方法的有效性和可靠性。结果表明:与常规仅进行低雷诺数翼型优化得到的设计结果相比较,基于所提出低雷诺数多螺旋桨/机翼耦合设计思想设计得到的多螺旋桨/机翼构型气动特性得到显著改善,在设计状态下,多螺旋桨滑流影响下的机翼阻力相对降低达8.8%,升阻比相对增大达12.1%,由多螺旋桨滑流为机翼气动特性带来的不利影响亦得到约64.5%的补偿和改善。 展开更多

关键词 临近空间太阳能无人机 低雷诺数 螺旋桨滑流影响 理想流态分布 多螺旋桨/机翼耦合气动设计

原文传递

螺旋桨滑流对飞机纵向气动特性的影响研究 被引量：4

12

作者 李兴伟 李聪 +1 位作者 高静 李盛文 《实验流体力学》 CSCD 北大核心 2017年第5期46-52,87,共8页

采用螺旋桨飞机动力模拟风洞试验技术及粒子图像测速技术,研究双发常规布局涡桨飞机的螺旋桨滑流对飞机纵向气动特性的影响规律。通过测力风洞试验研究螺旋桨不同位置处滑流对飞机的升阻特性、力矩特性及平尾下洗等纵向气动特性的影响,... 采用螺旋桨飞机动力模拟风洞试验技术及粒子图像测速技术,研究双发常规布局涡桨飞机的螺旋桨滑流对飞机纵向气动特性的影响规律。通过测力风洞试验研究螺旋桨不同位置处滑流对飞机的升阻特性、力矩特性及平尾下洗等纵向气动特性的影响,利用PIV技术研究测力试验优选桨盘位置的飞机部件典型剖面受滑流影响时的流场变化情况。研究结果表明,螺旋桨下沉后滑流对飞机升阻特性的不利影响最明显,螺旋桨前伸和安装角由正变负时滑流对飞机的升阻特性均有改善,而螺旋桨前伸在飞机失速迎角附近对升力特性的改善更为明显。 展开更多

关键词 螺旋桨滑流 短舱位置 风洞试验 PIV试验

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