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《南京航空航天大学》 2009年
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直升机旋翼翼型的气动设计方法研究

尚克明  
【摘要】: 旋翼翼型对直升机旋翼的流场和气动特性具有十分重要的影响,开展先进的翼型气动设计方法研究,已成为当前直升机空气动力学领域的一个重要方向。针对旋翼翼型的特点,本文选择基于余量修正思想的反设计方法,建立了一套直升机旋翼翼型的气动设计方法,并对目标压力分布的给定方法进行了探索,具体的研究内容如下: 作为背景,首先简要概述了主要的翼型设计方法,以及国内外在这个领域的研究现状和发展情况,总结了各种翼型设计方法的特点,并指出采用CFD方法开展直升机旋翼翼型设计研究的必要性和重要意义。 在第二章,通过分析旋翼桨叶运动的特点,考虑到反设计方法对网格的要求,以Poisson方程作为网格生成的控制方程,组合了当前两种源项的求解方法并对其进行改进,发展了一套适合于进行反设计计算的桨叶结构网格生成方法,并给出了相应的网格生成实例。 第三章,在Jameson有限体积方法的基础上,结合嵌套网格方法,建立了一套悬停状态旋翼流场求解方法,采用该方法,分别对二维翼型、三维机翼和旋翼的流场进行了数值计算和分析,验证了流场求解方法的有效性。 第四章,以MGM方程为反设计方程,并对其进行了离散格式的推导,探讨了反设计方程不同的离散方式对计算效率的影响。为了提高翼型反设计方法的实用性,本文对目标压力的给定方法也进行了一些讨论。结合上述CFD方法和网格生成技术,建立了一套悬停状态直升机旋翼翼型反设计方法。 应用建立的直升机旋翼翼型反设计方法,在第五章,分别对二维翼型、三维机翼和直升机旋翼桨叶进行了反设计计算分析。在不同状态下,着重对沿展向不同翼型配置的桨叶进行了反设计计算,以表明本文所建立的旋翼翼型反设计方法的有效性。
【学位授予单位】:南京航空航天大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:V211.52

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【参考文献】
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