基于fw-h方程的旋翼气动声学计算研究

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1、第!(卷第)期航空学报Y=PZ!(<=Z)!""#年:月;V];;M_B<;R]GV;M];A]_B<;R]GV;AG

2、.(1*;<,-=6>$-?@，AB，FG;B,-E$H7（I7/@J.K76.=L;EJ8J@L.M6>E677JE6>，<=J.-17N.7J6O=PQ.78-6E8@PR6ES7JNE.Q，TEU@6’&""’!，V-E6@）摘要：由流体力学<$A方程导出的非齐次波动方程———WL=18NDEPPE@KN$*@13E6>N方程（简称WD$*方程），可以精确地描述在静止流体中运动的物体与流体相互作用的发声问题。以WD$*方程为理论模型，将旋翼桨叶运动发声问题等效为包含桨叶的任意运动控制面（声源面）的声辐射问题，并在旋翼绕流M?P7J方程数值模拟的基础上，在时域内

3、计算了悬停旋翼和前飞旋翼的声场。应用于R*$&*和;*$&0BXA两种旋翼模型的气动声学计算表明：计算结果与噪声实验值符合良好；所研制的程序不仅能够较准确地计算单极子噪声和偶极子噪声，而且具有较强的跨音速四极子噪声预测能力。关键词：旋翼；气动声学；WD$*方程；非定常欧拉方程中图分类号：Y!&&Z((文献标识码：;%=,-’)*-：WL=18NDEPPE@KN0*@13E6>N（WD$*）M[?@.E=6，1-E8-ENHEJ78.PQH7JES7HLJ=K<@SE7J$A.=37N7[?@.E=6N，-@N5776.-7.-7=J7.E8@P5@83>J=?6H=L/J7HE8.E6

4、>.-76=EN7>767J@.7H5QK=SE6>5=HE7N2W=J/J7HE8.E6>.-7J=.=J6=EN7，E6.-78=6S76.E=6@PN=P?.E=6=LWD$*7[?@.E=6，.-75P@H7EN?.EPE7H@N.-7E6.7>J@.E=6N?JL@87，@6H8=K/PE8@$.E=6EN8@?N7H1-768@P8?P@.E6>.-7[?@HJ?/=P76=EN72G6.-7/J7N76.1=J3，@L=JK=LWD$*7[?@.E=6@//PE7HL=J@/7JK7@5P7N?JL@871@N7K/P=Q7HL=J/J7HE8.E6>.-7[?@HJ?

5、/=P76=EN7@7J=HQ6@KE8@PPQ>767J@.7H5QJ=.=J5=.-E6-=S7J@6HL=J1@JHLPE>-.2A78.E=6&HEN8?NN7N.-7VWI8@P8?P@.E=6/7JL=JK7H5QN=PSE6>.-7#$I?6N.7@HQM?P7J’N7[?@$.E=6N2A78.E=6!H7N8JE57NE6H7.@EP.-7N=P?.E=6=L/7JK7@5P7$N?JL@87WD$*7[?@.E=6E6.EK7H=K@E62]-78=K/?.7HJ7N?P.NL=J@PP8@N7N17J78=K/@J7H1E.-74/7JEK76.@PH@.@@6H

6、J7@N=6@5P7@>J77K76.-@N5776@8-E7S7H2G.1@N@PN=N-=16.-@..-7H7S7P=/7H8=H7EN7LLE8E76.@6HEN8@/@5P7=L8@/.?JE6>.-76=6PE67@J[?@HJ?/=P76=EN7L=J.J@6N=6E8J=$.=J2>&?7(’6,：J=.=J；@7J=@8=?N.E8N；WL=18NDEPPE@KN0*@13E6>N7[?@.E=6；?6N.7@HQM?P7J’N7[?@.E=6N目前，计算旋翼气动噪声的时域方法主要有子噪声的贡献，但应用于旋翼（特别是前飞旋翼）两类：+EJ8--=LL方法［&］和求解W

7、L=18NDEPPE@KN$气动声学计算有待于进行进一步考查和研究。本［!（］简称WD$*方程）的W@J@NN@.文结合旋翼绕流M?P7J方程数值模拟，研究了悬*@13E6>N方程方法［#］。前者与旋翼VWI结合可计算出观测点停旋翼和前飞旋翼气动声学计算的W@J@NN@.方法总的气动噪声（包含四极子噪声的贡献），但缺点和+$WD*方法，并研制出相应的计算程序。是噪声的物理意义不明确；后者可区分出单极子&旋翼绕流数值模拟噪声和偶极子的大小，但难以