基于粘性渦粒子方法的直升機(jī)地面效應(yīng)模擬分析.pdf

1、在起飛、進(jìn)場階段以及貼地飛行時，由于地面對直升機(jī)旋翼尾流的阻擋作用，即地面效應(yīng)（IGE）作用，直升機(jī)旋翼載荷會發(fā)生顯著變化，從而旋翼性能(操縱特性、飛行性能以及飛行品質(zhì)等)在該狀態(tài)下會受到明顯影響。因此，深入研究地面效應(yīng)影響下的直升機(jī)旋翼氣動特性具有重要理論和實際意義。本文基于粘性渦粒子方法和鏡像法，采用Weissinger-L升力面模型模擬旋翼槳葉，通過求解渦動力學(xué)方程，建立了一個適用于直升機(jī)地面效應(yīng)分析的方法。在此基礎(chǔ)上，應(yīng)用該方法

2、著重研究了直升機(jī)在有地效（IGE）情況下的旋翼近地流場特征，分析了不同參數(shù)（懸停高度、旋翼總距、負(fù)扭轉(zhuǎn)和前進(jìn)比）對直升機(jī)旋翼氣動特性的影響。最后，獲得了一些有價值的結(jié)論。主要的研究內(nèi)容如下：
　　第一章，主要介紹了研究直升機(jī)地面效應(yīng)的重要意義、研究難點和國內(nèi)外在直升機(jī)地面效應(yīng)方面的研究現(xiàn)狀，并闡述了基于拉格朗日描述的粘性渦粒子方法在直升機(jī)地面效應(yīng)影響下旋翼流場模擬中的優(yōu)勢，并給出了本文的主要研究內(nèi)容。
　　第二章，簡述了離散

3、渦方法在高雷諾數(shù)流動數(shù)值模擬中的優(yōu)勢，基于Navier-stokes方程，建立了以渦量-速度形式表達(dá)的粘性渦粒子方法，并采用了渦粒子分裂、渦粒子融合以及渦量收斂控制技術(shù)等，為數(shù)值模擬地面效應(yīng)下的旋翼流場奠定基礎(chǔ)。
　　論文在第三章，基于建立的粘性渦粒子方法，采用Weissinger-L升力面模型模擬旋翼槳葉，采用時間步進(jìn)法推進(jìn)，建立了一套直升機(jī)旋翼流場的數(shù)值模擬方法，并完成了相應(yīng)程序的編寫。應(yīng)用所建立的方法，開展了無地效（OGE）

4、狀態(tài)下的直升機(jī)懸停及前飛狀態(tài)下旋翼氣動特性的算例計算，通過與試驗值的對比，驗證了粘性渦粒子方法在直升機(jī)旋翼流場模擬中的有效性。
　　第四章，基于第三章建立的直升機(jī)旋翼流場數(shù)值模擬方法，采用鏡像法模擬地面對直升機(jī)旋翼尾流的阻礙作用，建立一套適合于地面效應(yīng)狀態(tài)下的直升機(jī)旋翼流場的分析模型，并編寫了相應(yīng)程序。通過與地面效應(yīng)旋翼流場試驗值的對比，表明了該方法在模擬地面效應(yīng)影響下直升機(jī)旋翼流場及其氣動特性的有效性。
　　第五章，在前面