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国家自然科学基金(10872094)

作品数:20 被引量:105H指数:8
相关作者:徐国华招启军王博史勇杰徐广更多>>
相关机构:南京航空航天大学更多>>
发文基金:国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划更多>>
相关领域:航空宇航科学技术建筑科学机械工程更多>>

文献类型

  • 20篇中文期刊文章

领域

  • 19篇航空宇航科学...
  • 1篇机械工程
  • 1篇建筑科学

主题

  • 16篇旋翼
  • 12篇气动
  • 10篇直升
  • 9篇直升机
  • 6篇嵌套网格
  • 5篇动特性
  • 5篇气动特性
  • 5篇尾迹
  • 4篇悬停
  • 4篇悬停状态
  • 4篇流场
  • 4篇流体力学
  • 4篇计算流体力学
  • 3篇定常
  • 3篇旋翼流场
  • 3篇旋翼尾迹
  • 3篇运动嵌套网格
  • 3篇气动力
  • 3篇前飞
  • 3篇非定常

机构

  • 17篇南京航空航天...

作者

  • 16篇徐国华
  • 15篇招启军
  • 7篇王博
  • 5篇史勇杰
  • 4篇徐广
  • 4篇赵国庆
  • 3篇吕维梁
  • 2篇樊枫
  • 2篇魏鹏
  • 2篇高延达
  • 1篇倪同兵
  • 1篇王海
  • 1篇万俊明
  • 1篇尚克明

传媒

  • 7篇航空学报
  • 6篇空气动力学学...
  • 4篇南京航空航天...
  • 3篇Chines...

年份

  • 1篇2018
  • 5篇2013
  • 4篇2012
  • 6篇2011
  • 4篇2010
20 条 记 录,以下是 1-10
排序方式:
一种适合于旋翼前飞非定常流场计算的新型运动嵌套网格方法被引量:20
2012年
针对旋翼流场计算中关键的运动嵌套网格技术,提出了一个新的网格单元关系快速判断方法。该方法通过计算特殊网格点在背景网格上的位置来建立桨叶网格在背景网格中所占据范围的关系,并用于嵌套网格洞单元的识别,又进一步将该方法推广用于Inverse Map的建立,在此基础上,建立了一套用于前飞流场计算的运动嵌套方法。通过多种前飞旋翼测试算例,分别评估了背景网格、桨叶网格尺寸改变对计算时间的影响,同时验证了该方法的可靠性,结果表明构建网格嵌套关系所用时间随桨叶网格和背景网格尺寸的变化幅度较小,且具有良好的鲁棒性,能够满足旋翼前飞状态计算的需要。最后,在基于前飞非定常N-S/Euler流场求解器中,采用该方法模拟了UH-60A和7A旋翼悬停/前飞状态的气动特性,通过计算时间的对比体现出该方法的高效性,并且流场计算结果与试验数据对比表明该方法可以有效地用于旋翼前飞非定常流场的计算。
王博招启军徐广徐国华
关键词:旋翼运动嵌套网格气动特性
基于Fourier方法的悬停状态旋翼尾迹稳定性分析
2013年
建立了一个基于Fourier方法的悬停状态旋翼尾迹稳定性分析方法,在此基础上,推导给出了旋翼尾迹涡线上的任意扰动量被离散成一组Fourier级数时,各阶谐波波长的取值范围,从而进一步完善了旋翼尾迹稳定性分析方法的理论依据;并提出一种利用发散率上下界来进行尾迹涡线稳定性分析的方法,用以分析在不同旋翼参数下稳定特性沿尾迹寿命角的分布特性,从而将原来针对单一节点的稳定性分析拓展至整根旋翼尾迹的全局稳定性分析中。以悬停状态下的H-34型直升机旋翼为算例,使用该方法着重计算分析了尾迹根数(桨叶片数)、涡核分布、尾迹畸变等主要因素对旋翼尾迹稳定性的影响。分析结果表明:就局部而言,旋翼尾迹上单一节点都是本质不稳定的,而在全局上,其不稳定性沿尾迹涡线寿命角的整体分布会受多种因素影响,并呈现出有规律的变化特性。进一步,通过与悬停状态下旋翼尾迹非周期性试验结果的对比,表明该方法能够有效地模拟扰动量沿旋翼尾迹的发散特性。
吕维梁招启军徐国华
关键词:旋翼悬停状态
基于CFD的直升机旋翼流场及气动力计算被引量:2
2011年
建立了一个基于结构运动嵌套网格的流场求解器,用来精确模拟复杂的旋翼流场,为更好地预测旋翼气动载荷提供一套计算方法。在该求解器中,控制方程为惯性坐标系下的三维非定常Navier-Stokes方程,空间方向上采用低数值耗散的Roe格式结合三阶逆风格式(Monotonic upwind scheme for conservation law,MUSCL),湍流模式采用了一方程的Spalart-Allmaras模型。应用所建立的方法,分别针对Caradonna模型旋翼、UH-60A直升机旋翼的悬停流场和7A旋翼、SA349/2直升机旋翼的前飞流场以及旋翼气动载荷进行了数值模拟。计算结果表明,本文的方法在一定程度上提高了对旋翼流场的模拟能力,进而提高了旋翼气动载荷的计算精度。
徐广王博徐国华招启军
关键词:直升机NAVIER-STOKES方程运动嵌套网格旋翼流场气动载荷
直升机旋翼翼型及桨叶气动外形反设计分析被引量:6
2010年
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桨叶的贴体网格;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桨叶气动外形的反设计方法。应用该方法,分别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。反设计结果表明,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维翼型及直升机桨叶外形,并与目标压力吻合良好。
尚克明招启军赵国庆万俊明
关键词:直升机旋翼反设计翼型计算流体力学
改进型CLOR桨尖旋翼气动特性试验研究及数值分析被引量:8
2013年
通过风洞试验及数值模拟对具有改进型CLOR(CLOR-Ⅱ)桨尖的旋翼悬停和前飞状态气动特性开展研究。在CLOR桨尖旋翼试验及数值分析的基础上,考虑旋翼非定常流场特点,兼顾旋翼悬停和前飞气动性能,对旋翼桨叶的气动外形进行了改进,主要包括采用多种翼型优化配置以综合改善旋翼前行侧压缩性及后行侧桨叶失速特性,并考虑旋翼前飞状态对其桨叶动力学特性的需求,重新设计了桨尖前后缘的外形。在风洞中分别对3种旋翼进行多种状态条件下的试验研究,为从流动细节上获得不同桨尖旋翼的气动特性差别,采用计算流体力学(CFD)方法对试验状态进行了数值模拟对比。对更高转速状态进行模拟,结果表明相对于其他两种旋翼,CLOR-Ⅱ桨尖旋翼在改善跨声速特性和提高失速迎角等方面具有明显优势,而且综合提高了旋翼悬停和前飞气动性能。
王博招启军赵国庆徐国华
关键词:气动特性旋翼直升机计算流体力学
旋翼非定常气动载荷及瞬态气动响应计算被引量:2
2013年
建立了一个用于定常和机动飞行状态下旋翼非定常气动特性计算的数值方法。该方法在时间步进自由尾迹方法的基础上,采用4阶精度的Adams-Bashforth-Moulton预测校正多步法对离散的旋翼尾迹进行求解,耦合了桨叶挥舞运动模型、旋翼配平模型,并采用Beddoes非定常气动模型来模拟桨叶的压缩、气流分离效应。应用该方法,开展了不同状态下旋翼非定常载荷及总距突增时的旋翼瞬态气动响应的计算,并结合试验结果进行了对比分析。结果表明,本文建立的方法不仅可以准确地求解定常飞行时旋翼的非定常气动载荷,捕捉其沿方位角的变化特征,并且也可以准确模拟总距突增时,旋翼的过冲、迟滞等瞬态气动响应过程。
吕维梁史勇杰魏鹏徐国华
关键词:旋翼自由尾迹非定常气动载荷
应用多块对接结构网格方法的直升机涵道尾桨气动特性分析被引量:2
2011年
基于湍流Navier-Stokes方程,建立了一套直升机涵道尾桨流场及气动特性的CFD分析方法。在该方法中,针对直升机涵道尾桨流场的特点以及动量源方法对网格系统的要求,提出了一种多块对接网格生成方法,分块贴体网格采用求解Poisson方程的方法生成。通过结合涵道尾桨的运动方式、几何特征及气动特征,建立一个包含动量源项的N-S方程的涵道尾桨流场计算方法和迭代流程;为较好地捕捉涵道壁附近存在的旋涡及分离现象,采用了一方程S-A湍流模型。通过对ONERA M6机翼的绕流特性的计算分析,以及对涵道尾桨在悬停状态下的拉力、诱导速度、载荷分布等的计算分析,验证了该CFD方法的有效性。在此基础上,采用该方法进行直升机悬停、侧飞和前飞状态下涵道尾桨流场与气动特性的数值分析,得到了关于涵道尾桨流场和气动特性的一些有意义的结论。
倪同兵招启军赵国庆高延达徐国华
关键词:涵道尾桨气动特性直升机多块网格
A New Single-blade Based Hybrid CFD Method for Hovering and Forward-flight Rotor Computation被引量:9
2011年
A hybrid Euler/full potential/Lagrangian wake method,based on single-blade simulation,for predicting unsteady aerodynamic flow around helicopter rotors in hover and forward flight has been developed.In this method,an Euler solver is used to model the near wake evolution and transonic flow phenomena in the vicinity of the blade,and a full potential equation(FPE) is used to model the isentropic potential flow region far away from the rotor,while the wake effects of other blades and the far wake are incorporated into the flow solution as an induced inflow distribution using a Lagrangian based wake analysis.To further reduce the execution time,the computational fluid dynamics(CFD) solution and rotor wake analysis(including induced velocity up-date) are conducted parallelly,and a load balancing strategy is employed to account for the information exchange between two solvers.By the developed method,several hover and forward-flight cases on Caradonna-Tung and Helishape 7A rotors are per-formed.Good agreements of the loadings on blade surface with available measured data demonstrate the validation of the method.Also,the CPU time required for different computation runs is compared in the paper,and the results show that the pre-sent hybrid method is superior to conventional CFD method in time cost,and will be more efficient with the number of blades increasing.
SHI Yongjie ZHAO Qijun FAN Feng XU Guohua
关键词:单刃非定常空气动力学
旋翼非定常平行桨-涡干扰流场的数值模拟被引量:1
2010年
建立了一个基于Euler方程的旋翼平行桨-涡干扰流场的数值模拟方法。该方法在时间离散上使用隐式的双时间法,以避免因物理时间步长过小而引起的数值不稳定问题;为减小由于空间离散格式精度和网格密度引起的涡数值耗散,采用了预定涡方法。以Kitaplioglu的平行桨-涡干扰试验模型为算例,计算了表面瞬时压强分布,并与可得到的试验结果相比较,验证了方法的有效性,且描述了干扰流场的气动力变化特性以及桨叶表面扰动压力波的产生和传播过程,然后分析了马赫数、涡强度、干扰距离等参数对桨-涡干扰流场特性的影响。在此基础上,得出了一些有意义的结论。
史勇杰招启军徐国华
关键词:桨-涡干扰EULER方程旋翼直升机
基于黏性涡模型的旋翼流场数值方法被引量:11
2012年
建立了一种适用于旋翼非定常流场特性分析的黏性涡数值方法。在该方法中:流场中的大尺度涡被离散为若干微小的涡元,通过求解涡量-速度形式的Navier-Stokes方程模拟涡元的输运等过程;黏性扩散效应采用高精度的粒子强度交换法进行计算,而桨叶附着涡以及新生涡环量采用了Weissinger-L升力面理论进行求解;为显著提高计算效率,在诱导速度及其梯度的计算中还引入了快速多极子算法(FMM)。应用上述方法,对悬停和前飞状态下的多个旋翼流场算例进行了计算,通过对比旋翼尾迹涡量特征和诱导速度分布等,验证了该方法的有效性。此外,还将本方法与旋翼计算流体力学(CFD)方法及传统的自由尾迹方法进行了比较,结果表明黏性涡方法在兼顾效率的同时,还能够更好地捕捉旋翼尾迹运动。
魏鹏史勇杰徐国华招启军
关键词:离散涡方法旋翼尾迹旋翼流场
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