基于后缘小翼的旋翼翼型动态失速控制分析

• 作者: 招启军 赵国庆 马奕扬
• 来源期刊: 航空学报
• 学科: 航空航天
• 关键词: 旋翼 翼型 动态失速 后缘小翼 参数分析 非定常雷诺平均Navier-Stokes方程
• 年，卷（期）: 2017,（3）
• 所属期刊栏目: 流体力学与飞行力学
• 页码范围: 127-137
• 页数: 11页
• 分类号: V211.3|V211.5
• 字数: 7169字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7527/S1000-6893.2016.0220

摘要

针对后缘小翼(TEF)的典型运动参数对旋翼翼型动态失速特性的控制进行了研究.发展了一套适用于带有后缘小翼控制的旋翼翼型非定常流动特性模拟的高效、高精度CFD方法.通过求解Poisson方程生成围绕旋翼翼型的黏性贴体和正交网格,为保证后缘小翼附近的网格生成质量,建立了基于翼型点重构的方法来描述后缘小翼的偏转运动;为克服变形网格方法可能导致网格畸变的不足,发展了一套适用于带有后缘小翼控制的旋翼翼型运动嵌套网格方法.基于非定常雷诺平均Navier Stokes (URANS)方程、双时间法、Spalart-Allmaras (S-A)湍流模型和Roe-Monotone Upwind-centered Scheme for Conservation Laws(Roe-MUSCL)插值格式,发展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Lower-Upper Symmetric Gauss-Seidel(LU-SGS)隐式时间推进方法及并行技术提高计算效率.以有试验结果验证的HH 02翼型和SC1095翼型为算例,精确捕捉了动态失速状态下的气动力迟滞效应,验证了本文方法的有效性.着重针对SC1095旋翼翼型的动态失速状态开展后缘小翼的控制分析,提出了可以体现翼型升力、阻力及力矩综合特性的关系式P.和Pc,揭示了后缘小翼振荡频率、相位差和偏转幅值对动态失速特性影响的规律.研究结果表明:当后缘小翼偏转的相对运动频率为1.0,且小翼运动规律与翼型振荡规律之间的相位差为0°时,后缘小翼能够更好地抑制翼型动态失速现象;在此状态下,当偏转幅值为10°时,SC1095翼型最大阻力系数和最大力矩系数可以分别降低19％和27％.

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	马奕扬	南京航空航天大学直升机旋翼动力学国家级重点实验室	3	8	1.0	2.0
3	赵国庆	中航工业第一飞机设计研究院总体气动所	1	6	1.0	1.0