直升机旋翼翼型及桨叶气动外形反设计分析

《直升机旋翼翼型及桨叶气动外形反设计分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第42卷第5期2010年10月南京航JournalofNanjing空航天大学学报UniversityofAeronautics&Astronautics直升机旋翼翼型及桨叶气动外形反设计分析尚克明招启军赵国庆万俊明(南京航空航天大学直升机旋翼动力学国家级重点实验室，南京，210016)VoI．42No．5Oct．2010摘要：建立了一个基于余量修正思想的直升机旋翼反设计计算方法，用于直升机桨叶的气动外形设计研究。使用Poisson方程为控制方程生成围绕菜叶的贴体网格，在悬停状态下建立了以Euler方程为主控方程的

2、旋翼流场求解方法，并采用了嵌套网格方法进行数值计算}在流场计算及网格生成基础上，采用MGM方程作为翼型反设计方程，建立了一套直升机旋翼翼型及菜叶气动外形的反设计方法。应用该方法，分剐对二维翼型以及悬停状态下的旋翼桨叶进行了反设计分析。反设计结呆表明，在给定的目标压力分布条件下，使用本文方法分别获得了满足要求的二雏翼型及直升机桨叶外形，并与目标压力吻合良好。关键词：直升机；旋翼；反设计；翼型；计算流体力学中图分类号：V211．41；V211．3文献标识码：A文章编号：1005—2615(2010)05—0550—07

3、InverseDesignAnalysisonHelicopterRotorAirfoilsandAerodynamicShapesShangKeming，ZhaoQijun，ZhaoGuoqing，WanJunming(NationalKeyLaboratoryofRotorcraftAeromechanics，NanjingUniversityofAeronautics&Astronautics，Nanjing，210016，China)Abstract：Aninversedesignmethodfortheh

4、elicopterrotorispresentedbasedontheiterativeresidualcorrectionprinciple．Themethodcanbeusedforthedesignofhelicopterrotorblades．ThegridsaroundthebladeareupdatedbysolvingPoissonequations．TheflowfieldofthehelicopterrotorissolvedbyEu—lerequationsinhover。andanembedd

5、edgridmethodologyisusedfornumericalcalculation．Basedontheflowfieldsolverandthegridgenerationmethodology，theMGMequationisusedasthepresentair—foilinverseequation．Theinversedesignanalysison2一Dairfoilsandrotorbladesinhoverisperformedbyusingthepresentmethod．Theresu

6、ltshowsthatundertheconditionofspecifyingthetargetpressuredistribution，thedesigned2一Dairfoilsandrotorbladeshapesareobtainedandthecalculatedresultsagreewellwiththetargetpressuredistribution．Keywords：helicopters；rotor；inversedesign；airfoil；computationalfluiddynam

7、ics(CFD)作为旋翼桨叶气动外形基本元素的旋翼翼型对直升机旋翼流场和气动特性有着重要的影响，国外从20世纪七八十年代就专门针对直升机旋翼开展了翼型气动设计方法的研究，并且很多国家都已经有了自己的直升机专用翼型，如美国波音公司的VR系列、法国的OA系列、俄罗斯的TsAGI系列等，这些翼型在提高旋翼升力、改善失速特性、降低噪声水平等方面都发挥了重要的作用[1]。在国内，尽管直升机旋翼气动设计技术取得了一些进步，开展了新型桨尖旋翼的气动和噪声特性的理论及试验研究，获得了一些关于桨叶气动外形参数对旋翼性能和噪声的影响特

8、性[2。3]，但国内在翼型方面的基金项目：国家自然科学基金(10872094)资助项目。收稿日期：2009—11·03；修订日期：2010—04—28作者简介：尚克明，男，助理工程师．1983年10月生；招启军(联系人)。男，教授，博士生导师，E—mail：zhaoqijun@nuaa．edu．cn。第5期尚克明，等：直升机旋翼翼型及桨叶气动外形反设计分析5