扇翼飛行器氣動(dòng)原理研究.pdf

1、扇翼飛行器的升、推力系統(tǒng)由固定機(jī)翼和嵌入其前緣上部的橫流風(fēng)扇組成。旋轉(zhuǎn)的橫流風(fēng)扇使得扇翼周圍的流場(chǎng)較為復(fù)雜，既有扇翼外部的繞流流動(dòng)、又有扇翼內(nèi)部的渦旋流動(dòng)，還有一部分氣流被葉片以較高的速度排出。這加大了從理論方面對(duì)扇翼氣動(dòng)原理進(jìn)行研究的難度。因此，國(guó)內(nèi)外研究人員主要從數(shù)值模擬和風(fēng)洞試驗(yàn)兩個(gè)方面對(duì)扇翼氣動(dòng)特性進(jìn)行研究。然而，為了掌握扇翼飛行器的原理，有必要對(duì)其進(jìn)行深入的理論分析。
　　本文在已有的扇翼飛行器研究成果的基礎(chǔ)上，根據(jù)扇翼

2、的幾何特征及其周圍空氣復(fù)雜的流動(dòng)特性，將扇翼氣動(dòng)原理研究問題分解成四類具有代表性的空氣動(dòng)力學(xué)問題。分別利用滑流理論、葉素理論、渦流理論、翼型理論等方法對(duì)這四類問題進(jìn)行理論研究。
　　第一，根據(jù)扇翼的排氣特征，建立扇翼滑流模型，并利用動(dòng)量理論分析扇翼滑流產(chǎn)生的氣動(dòng)力及消耗功率。第二，利用葉素理論，對(duì)扇翼葉片周圍的氣流環(huán)境及其受力情況進(jìn)行分析，求得扇翼葉片的氣動(dòng)力及消耗功率。第三，利用渦運(yùn)動(dòng)理論，分析扇翼內(nèi)部偏心渦特性，并將扇翼前緣弧