基于径向点插值方法的柔性螺旋桨气动弹性模拟

• 作者: 张宇 王晓亮
• 来源期刊: 上海交通大学学报
• 学科: 航空航天
• 关键词: 径向点插值方法 气动弹性 柔性螺旋桨 Delaunay映射 计算流体力学 计算固体力学
• 年，卷（期）: 2020,（9）
• 页码范围: 924-934
• 页数: 11页
• 分类号: V211.3
• 语种: 中文
• DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2019.308

摘要

为研究柔性螺旋桨的气动弹性效应和推进性能,以成熟的计算流体力学和计算固体力学软件为平台,建立径向点插值方法(RPIM)以完成网格节点的位移传递,由虚位移原理辅助完成载荷传递的螺旋桨气动弹性分析框架.该方法可以避免生成奇异的插值矩阵,具有数值稳定性,适用于任意分布的节点,且能保证在数据传递过程中不发生能量损耗.流场网格更新通过Delaunay映射方法实现.研究结果表明:在所设置的工况中,桨叶沿来流方向的最大变形量可达桨叶半径的9.4％,旋转平面内的变形量约为来流方向上的52.1％;变形会使螺旋桨的迎风面受到更大的正压力,进而导致柔性螺旋桨产生比刚性螺旋桨更高的推力和扭矩,其最大改变量分别为7.2％和9.9％;气动弹性效应基本不会对推进效率产生影响.综上,在螺旋桨处于大推力、低速工况下时,气动弹性效应对推进性能有较大的影响,能够在基本维持原有效率不变的情况下提高推力.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王晓亮		47	318	11.0	16.0
2	张宇		47	465	10.0	21.0