直升機(jī)旋翼槳葉氣動(dòng)干擾研究.pdf

1、旋翼在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中槳葉間會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的氣動(dòng)干擾，對(duì)槳葉的氣動(dòng)特性和旋翼的效率有著重要的影響。研究槳葉間的氣動(dòng)干擾對(duì)旋翼設(shè)計(jì)具有科學(xué)和現(xiàn)實(shí)意義。本文采用旋翼CFD方法對(duì)槳葉間的氣動(dòng)干擾問(wèn)題進(jìn)行了探究，主要工作內(nèi)容如下：
　　1.將旋翼雙槳簡(jiǎn)化為前后平行翼，并建立有效的二維前后平行雙翼物理模型,數(shù)值模擬出的干擾流場(chǎng)，直觀地觀察出流場(chǎng)的流動(dòng)細(xì)節(jié)以及壓力和速度變化情況，分析旋翼槳葉氣動(dòng)干擾產(chǎn)生的機(jī)理。結(jié)果表明：槳葉處于持續(xù)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)中，任一槳

2、葉總是處于前一槳葉的尾跡之中，小迎角和小馬赫數(shù)時(shí)后槳受到的氣動(dòng)干擾較大，大迎角和大馬赫數(shù)時(shí)后槳所受氣動(dòng)干擾較小，但氣動(dòng)特性并非和氣動(dòng)干擾成正比。槳葉間的氣動(dòng)干擾會(huì)隨著槳葉截面迎角、馬赫數(shù)以及干擾距離不同而不同，而迎角為6°時(shí)前后翼的升阻比都是最大，但同時(shí)干擾也是最強(qiáng)的，在小于0.6馬赫下后翼的升阻比都小于前翼升阻比，槳葉間的干擾作用隨著槳葉之間的干擾距離增加而減弱。
　　合理選擇槳葉數(shù)和改進(jìn)槳葉展向線性扭轉(zhuǎn)度可以提高槳葉和旋翼氣動(dòng)

3、性能，根據(jù)所得不同參數(shù)的干擾規(guī)律，計(jì)算出本文所給旋翼模型的最佳槳葉數(shù)為5，旋翼槳葉從槳根到槳尖，其線速度和干擾距離逐漸增加，線速度為馬赫數(shù)較小時(shí)，槳葉截面最佳扭轉(zhuǎn)角稍大，中等馬赫數(shù)槳葉截面的最佳扭轉(zhuǎn)角稍小。
　　2.根據(jù)得出的槳葉數(shù)和安裝角情況，建立旋翼的三維轉(zhuǎn)動(dòng)模型，數(shù)值模擬不同槳葉數(shù)和安裝角下的槳葉壓力分布，分別計(jì)算單槳葉和旋翼的拉力。通過(guò)對(duì)三維旋翼流場(chǎng)的分析可知，隨著槳葉數(shù)的增加，旋翼槳葉的壓力分布開(kāi)始不均勻，而且槳葉間的氣