基于cfd的三角翼式涡发生器设计与分析

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1、中图分类号：V214.3论文编号：102870118-S214学科分类号：082501硕士学位论文基于CFD的三角翼式涡发生器设计与分析研究生姓名王嘉诚学科、专业飞行器设计研究方向直升机动力学与控制指导教师王华明教授南京航空航天大学研究生院航空宇航学院二О一八年三月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofAerospaceEngineeringDesignandAnalysisofADelta-WingVortexGeneratorBasedonCFDAThesisinFlightVeh

2、icleDesignbyWangJiachengAdvisedbyProf.WangHuamingSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringMarch,2018承诺书本人声明所呈交的博/硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索

3、，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本承诺书）作者签名：日期：南京航空航天大学硕士学位论文摘要本文通过对三角形翼面的流场特性进行分析，提出了一种三角翼式新型旋涡发生装置用于模拟旋翼的桨尖涡。首先对三角翼式涡发生器进行了方案设计，建立了流场计算模型，应用StarCCM+软件对三角翼式涡发生器进行流场网格划分和数值计算，并利用Tecplot软件处理计算结果，获得旋涡的剖面速度分布；分别对三角翼后掠角、迎角和三角翼数量对涡发生器产生的旋涡结构和强度的影响进行了对比分析。在此基础上利用三维造型软件CATIA对三角翼式涡发生器进行结构设计，加工了三套

4、三角翼式涡发生器试验模型，利用PIV流场测量系统测量了三角翼式涡发生器产生的旋涡剖面参数。通过将计算结果和试验结果进行对比分析验证了计算模型和计算结果的正确性，并且确定了与所用风源相匹配的三角翼式涡发生器参数。最后针对如何提高三角翼式涡发生器的旋涡强度提出了几点建议。本文的研究结果表明三角翼式涡发生器产生的旋涡结构与旋翼桨尖涡的结构基本一致，可以将其用于模拟旋翼桨尖涡进行桨涡干扰等试验。关键词：三角翼，涡发生器，StarCCM+，桨尖涡，试验I基于CFD的三角翼式涡发生器设计与分析ABSTRACTInthispaper,byanalyzingtheflowfieldofthetriang

5、ularairfoil,anewdelta-vortexgeneratingdeviceisproposedtosimulatethetipvortexoftherotor.Firstly,thedesignofthetriangularwingvortexgeneratorwascarriedout,theflowfieldcalculationmodelwasestablished,theflowfieldmeshingandnumericalcalculationofthetriangularwingvortexgeneratorwereperformedbyusingStarCC

6、M+software,andthecalculationresultswereobtainedbyusingTecplotsoftwaretoobtainthevortexTheeffectsofthesweptangle,theangleofattackandthenumberofdeltawingsonthevortexstructureandstrengthofthevortexgeneratorwereanalyzedrespectively.Basedonthis,thestructuraldesignofthedeltawingvortexgeneratoriscarried

7、outbyusingthethree-dimensionalmodelingsoftwareCATIA,andtheexperimentalmodelofthedeltawingvortexgeneratorisprocessed.ThevortexgeneratedbythedeltawingvortexgeneratorismeasuredbyusingthePIVflowfieldmeasurementsystemProfil