螺旋桨滑流对增升装置气动特性影响研究

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1、第4l卷第4期航空汁算技术Af‘m11autlIu】CIJmplJ【1119TcrhT1l‘{uFVol4lN¨．4JuI如ll螺旋桨滑流对增升装置气动特性影响研究张小莉，张一帆(中国航空计算技术研究所气动数值模拟航空科技重点实验室，陕西西安7l0068)摘要：采用准定常N—s方法，通过单独螺旋桨模型计算结果与非定常、试验结果的对比．验证了计算螺旋巢滑流的可行性重．董对带两台螺旋桨发动机的增升装置流场特性进行了计算分析，研究了螺旋桨滑流对飞机流场和气动性能的影响研究结果表明：螺旋桨滑流明显改变了机翼袁面的压力分布，使飞机升、阻力系数增大为螺旋桨飞机设计提供了一种快速、有

2、效的数值模拟手段．在工程领域具有一定的厘用前号关键词：螺旋桨滑流；N—s方法；数值模拟；结构旧格中图分类号：V2ll文献标识码：A文章编号：167l一654x(2011)04—000I一03ResearchonInteractionofPropellerandHigh—liftSystemZHANCXiao—li．ZHANGYi—fan(一P圳nⅡMf。rn，cfJ7Ⅳ’“““g7_r^岫洲R∞Pn几__^，肿fim把，“’Ⅱn710068，(油jnⅡ)Abst阳ct：Aseriesofquasi—sIradyCFD咖1ul“onshavP})eenconducte(I

3、nr8舻nencisolateda儿din·Htalk【l—pmpe】1erconngurathnaIJow—sP。PfI几igh【contIitinns．1'he【ompulationswe陀performedwjlhlhen1Pth¨tlwhichhase【Ionis¨latedproI)tJIlerandthenumeri(。alresu№89feewcllwithIJnslcadysimulalion(Jataan(1elp。一mentalIJaIaThmsPan。hI川IsPmphasis【lJllheth阳e出mensioflaIn()wnel(Isarou

4、ndatwoe“ginefurbu—prophjgh—lm(。IJn“guraf沁n．1．11ec“hlsofpmpelJerslipstreamonI}lecharar忙risI沁surlhenlJwnPJdam(Iela；Iedanaly加(jaTltI“1eiMrPl¨Pnboflinan(1(】ragcoefficiPnI：scausedl’y8lip‘treanla他prest，flied．ThPsPstudje8provⅢ。qLl；ckandvalirl11ul『Jc“caI—nlu】am小【IIclh(，df0。pnJpeIlef-d^venai卜cran

5、designandposscss11jgherLni⋯yvalueInPngilleeⅢ19．Keyword8：pmpPllerslipstream；N—Smelhod；numP“州IsimulaIi(J“；stn】(‘turPdmesh引言螺旋桨飞机是州空气螺旋浆将发动机的功率转化为推进力的飞机在现代飞机叶1除超音速飞ⅣL和高亚音速十线客机外，作为能源效率好的低速飞机，螺旋桨E机仍占有重要地位时于此类匕机，螺旋桨旋转将他周嗣的流场发生显著变化，它引起的j}有很大旋转速度的滑流与逐渐增大的动压卡¨结合，使机翼上的有效迎角发q三变化，使得升力分布产生相当人的变化，这对机翼

6、上的气动特性及性能产生很大的影响；机翼载荷反过柬对螺旋桨产，

7、三丁扰乱的人流流场⋯这种螺旋桨与机舆l枷的干扰问题为飞机设计者所关注为了解决这个问题，罔内外’产者长期以来做r大量的研究丁作～．同内李博5、芹岁寒“等采川r等效糯模型，这蝤方法柱计算过程巾是川·个嘲面束代替螺旋桨的外型，通过不同的参数设置来模拟螺旋桨产乍的气动特性影响。本文住计算过程巾真实模拟_r螺旋桨的外删，采用准定常N．s方法计算了螺旋桨与机翼问的气动十扰文中首先通过单独螺旋桨模型的汁箅验证了该方法的可行性，重点研究了螺旋桨滑流肿增升姨置气动特性影响l计算方法计算采川ssT湍流模型。在计算含螺旋桨的外型时

8、，川一个嘲柱体将螺旋桨包起来，圆柱体的直径一般nr以选为螺旋桨直径的1．25倍这样在计算定义【fI会出现两个区域：即将圆柱体内的I)(域定义为旋转域；将螺旋桨以外的区域(机翼、机身等)定义为旧定域，通过交界面定义，I『实现旋转域和同定域的数据交换，收稿日期：2I】10一12—20修订日期：20ll04一14基金项目：旧宗“9731汁划项¨资助(2()09cl{723800)作者简介：张小莉(1977一)．女，眺两^=埘人，『枰帅．硕t。．1·耍研究力¨～ll斡流体打1产眨jt验叶和确c^锋。2’航空计算技术第4】卷第4期由于螺旋桨在旋转过