【摘 要】
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描述了三维雷诺平均NS方程数值模拟前飞状态旋翼非定常流场的方法和模型.在该模型中,将三阶逆风格式(MUSCL)与通量差分裂方法相结合,无需添加人工粘性,因而可有效地减少James
【机 构】
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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)
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描述了三维雷诺平均NS方程数值模拟前飞状态旋翼非定常流场的方法和模型.在该模型中,将三阶逆风格式(MUSCL)与通量差分裂方法相结合,无需添加人工粘性,因而可有效地减少Jameson二阶中心差分有限体积法导致的旋翼尾迹数值耗散.时间推进应用双时间方法.为充分考虑旋翼尾迹对流场的影响和计入桨叶的旋转、挥舞、变距运动,发展了一种运动嵌套网格.针对嵌套网格中关键的贡献单元搜寻问题,提出了一种新的"伪贡献单元搜寻法".运动嵌套网格方法与高效双时间法的结合使得在微机上计算复杂的前飞旋翼流场成为可能.应用上述方法,对Caradonna模型旋翼在周期变距和挥舞运动条件下的前飞流场进行了计算,与采用Jameson二阶中心差分方法相比,计算结果更贴近实验值.并针对几种不同桨尖形状的旋翼前飞流场进行计算,表明后掠桨尖可有效减弱超临界流动.此外,从计算的等涡量线图上分析出了有关旋翼尾迹畸变的一些结论.算例表明,本文发展的方法适合直升机复杂旋翼流场的求解,可为设计高效的旋翼桨尖形状提供一个有效手段.
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