螺旋桨滑流与机翼之间气动干扰影响研究

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1、第42卷第2期航空计算技术V01．42No．22012年3月AeronauticalComputingTechniqueMar．2012‘螺旋桨滑流与机翼之间气动干扰影响研究张刘1”，白俊强1，李华星1，朱军1(1．西北工业大学航空学院，陕西西安710072；2．中国空气动力研究与发展中心低速所，四川绵阳621100)摘要：基于多参考系方法，利用RANS方程对某型螺旋桨飞机的全机有滑流和无滑流空间流场进行了数值模拟，分析了滑流在机翼干扰作用下的发展趋势，机翼气动特性在滑流作用下的改变，滑流对飞机失速特性的影响。研究结果表明。螺

2、旋桨旋转卷起的涡流经机翼时被切割成上下两部分，形成了绕机翼的横向二次流，机翼的存在改变了滑流的涡量分布和涡的结构。在弦向，滑流影响最严重的部位是机翼前缘，滑流旋转效应改变了机翼绕流的当地迎角。加速效应增加了桨后气流的速度，这是引起机翼气动特性改变的主要原因。虽然滑流的诱导作用使机翼外段提前发生了分离，但是其推迟了机翼根部分离现象的发生，改善了飞机的失速特性。关键词：螺旋桨滑流；多参考系；气动干扰；数值模拟中图分类号：V21l文献标识码：A文章编号：1671．654X(2012)02—0087-05ResearchonAerod

3、ynamicInterferenceforPropellerSlipstreamovertheWingZHANGLiul”，BAIJun．qian91，LIHua．xin91，ZHUJunl(1．SchoolofAeronautics，NorthwesternPolytechnicalUniversity，Xi’an710072，China；2．ChinaAerodynamicsResearch&DevelopmentCenter，Mianyang62100，China)Abstract：Theflowfieldofaturb

4、opropairplanewithandwithoutslipstreamhavebothbeennumericallysimulatedwithRANSequationsbasedonMFR(multipleframesofreference)inthisarticle．Thedevel-opmentoftheslipstreamsundertheinterferenceofthewingandtheaerodynamicinterferenceeffectofthepropellerslipstreamonthewingh

5、asbeenanalyzed．whichshowsthatthevorticescausedbypropellerareseparatedintotwopartsandformthesecondarylateralflow，withvorticitydistributionandstructureal—teredbythewing．Thewingleadingedgeisthepartaffectedbytheslipstreammostalongthechorddiroe-tion．forthatslipstreamalte

6、rsthelocalangleofattackofthewingandtheflowbehindthepropellerisac-celerated，whichisthecorefactorthatinfluencesthewingaerodynamicperformance．Althoughtheindue-tioneffectoftheslipstreammakestheseparationontheoutboardpartofthewingOCCurearlier，itdelaystheseparationonthewi

7、ngroot，whichimprovesthestallperformanceoftheplane．Keywords：propellerslipstream；multipleframesofreference；aerodynamicinterference；numericalsimu-lation引言螺旋桨发动机具有低速飞行时拉力大、推进效率高、经济性好的特点⋯，这使得其在运输机领域有着不可替代的地位。在巡航马赫数0．6左右的低速飞机上，至今仍普遍采用螺旋桨推进，如国产运七、运八、运十一、运十二飞机B】，欧洲的A400M快速军

8、用运输机【3】。现代先进螺旋桨设计技术表明，螺旋桨飞机的最大巡航速度可以达到0．8马赫，且在这样高的巡航速度下，燃油消耗仍然比相同情况下的旧式螺旋桨飞机减少14％～30％ill。在石油价格不断上涨的今天，以螺旋桨发动机为动力装置的飞机具有很好的经济效益。采用螺旋桨发动机作为运