旋翼翼型非定常动态失速特性的CFD 模拟及参数分析

• 作者: 招启军 王清 赵国庆
• 来源期刊: 空气动力学学报
• 学科: 航空航天
• 关键词: 旋翼 翼型 动态失速 N-S 方程 运动嵌套网格 参数分析
• 年，卷（期）: 2015,（1）
• 页码范围: 72-81
• 页数: 10页
• 分类号: V211.52|V211.3
• 字数: 8541字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7638/kqdlxxb-2013.0010

摘要

构建了一套基于运动嵌套网格技术和可压缩 RANS 方程的旋翼翼型非定常流动特性模拟的高效、高精度的 CFD 方法。首先，发展了基于 Poisson 方程求解的围绕翼型的粘性贴体正交网格生成方法，并提出了基于最小距离法（MDM）改进策略的运动嵌套网格生成方法，克服了弹簧法可能导致网格畸变的不足；其次，为准确模拟由湍流分离和气流再附引起的气动力的迟滞效应，基于 RANS 方程、双时间方法和高阶插值格式，建立了旋翼翼型非定常气动特性分析的高精度数值方法，并采用能够较好捕捉气流分离现象的 S-A 湍流模型；再次，针对旋翼后行桨叶动态失速时桨叶剖面来流速度较低、迎角较大的特点，为解决低来流速度时 L-B 半经验模型在旋翼翼型非定常动态失速计算中的局限性，并克服可压缩方程对低速流场计算收敛困难和精度低的问题，建立了基于 Pletcher-Chen 低速预处理方法、FAS 多重网格法和隐式 LU-SGS 方法相结合的高效数值方法。应用发展的方法，分别针对NACA0012、SC1095旋翼翼型静态和轻度、深度动态失速进行计算，精确捕捉了气动力迟滞效应以及翼型前缘脱体涡的产生、对流和脱落过程，验证了本文方法的有效性；最后，着重针对 NACA0012动态失速状态，开展了振荡参数对旋翼翼型非定常动态失速特性影响的分析，研究结果表明翼型迎角平均值、振幅及减缩频率的变化均能引起迟滞效应的改变并使得气动力峰值发生有规律的前、后移现象等。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	招启军	南京航空航天大学直升机旋翼动力学国家级重点实验室	110	825	15.0	20.0
2	赵国庆	南京航空航天大学直升机旋翼动力学国家级重点实验室	16	90	6.0	9.0
3	王清	南京航空航天大学直升机旋翼动力学国家级重点实验室	7	25	3.0	5.0