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1、共轴式双旋翼尾迹流场的水洞PIV测量：www.tech-domain.com2007年6月北京航空航天大学学报June2007第33卷第6期JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronauticsVo.l33No6共轴式双旋翼尾迹流场的水洞PIV测量于世美邓彦敏(北京航空航天大学航空科学与工程学院,北京100083)摘要:采用粒子图像测速(PIV)技术,对共轴式双旋翼在悬停和以不同前进比前飞时的流场进行水洞实验.将激光片光定位于旋翼的纵向截面,桨叶的方位角和图
2、像的获取是同步的.测量得到了旋翼流场的瞬时涡量和速度分布、桨尖涡的结构和脱落轨迹、悬停时的尾迹边界收缩和前飞时的尾迹边界倾斜角等.研究了不同状态下共轴式双旋翼流场的气动干扰特性.为了比较,对单旋翼也进行了同样的测量.实验得到了有价值的结果,对共轴式直升机的气动计算和合理设计具有重要意义.关键词:共轴式直升机;旋翼流场;尾迹;水洞实验;粒子图像测速中图分类号:V211.41;V211.7文献标识码:A文章编号:10015965(2007)06063505PIVmeasurementsinthewakeofcoaxia
3、lrotorinwatertunnelYuShimeiDengYanmin(SchoolofAeronauticScienceandEngineering,BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics,Beijing100083,China)Abstract:Particleimagevelocimetry(PIV)techniquewasappliedtotheexperimentofcoaxialrotorinhoverandinforwardflightinwatertunn
4、e.lThelasersheetwaspositionedfortipvorticesshedatzeroand180degreesazimuths.TherotorrotationandtheimagingsystemweresynchronizedtoacquirePIVimagesatspecifiedrotorazimuthangles.Instantaneousvorticityandvelocitydistributionsoftherotorflowfieldswereobtained.Thetipvortices
5、weretrackedfromtheirgenerationtoconvectiondownstream.Thewakecontractionsinhoverandthewakeboundaryinclinationanglesinforwardflightweremeasured.Thewakegeometriesandaerodynamicinteractioncharacteristicsofcoaxialrotorflowfieldswereinvestigated.Forcomparison,singlerotorf
6、lowfieldswerealsomeasured.TheagreementoftheexperimentalresultswiththeliteraturesindicatesPIViseffectivetoinvestigatecomplexflowfieldsinwatertunne.lThevaluableresultshaveimportantmeaningstotheaerodynamiccalculationandreasonabledesignofcoaxialrotorhelicopter.Keywords:co
7、axialhelicopter;rotorflowfields;wake;watertunnelexperimen;tparticleimagevelocimetry尾迹分析是进行旋翼气动性能和载荷计算的点测量.关键.共轴式直升机由于上、下旋翼之间的气动干近年来,粒子图像测速(PIV)技术有了长足扰,尾迹流场比单旋翼的更加复杂,对其进行的实的发展,作为一种激光非接触性瞬时全场测量方验研究各有特点,文献[1]采用烟流显示及跟踪法,能同时测得涡量场和速度场,已被广泛应用于摄像的方法,在飞行试验中观测了共轴式双旋翼复杂非定常流场的研究中
8、.[2]的尾迹;文献[2]采用染色液显示法,对共轴式双本文采用PIV技术,在水洞流态显示的基旋翼的尾迹进行了水洞实验,但只是定性研究;文础上,对共轴式双旋翼和单旋翼在悬停和以不同献[3]采用LDV,对共轴式双旋翼在悬停状态下前进比前飞
