直升機尾槳氣動及噪聲特性的計算分析與降噪研究.pdf

1、尾槳氣動特性和噪聲特性的研究是直升機空氣動力學領域的重要課題。本文將Navier-Stokes方程與FW-H方程相結合，建立了直升機旋翼（尾槳）氣動及噪聲特性的計算方法和模型。應用所建立的方法分別針對常規(guī)尾槳和剪刀式尾槳進行了氣動及噪聲特性的計算分析，并在此基礎上進一步開展了剪刀式尾槳噪聲的降噪方法研究，同時對比計算了有無旋翼干擾下的尾槳噪聲特性。主要工作內(nèi)容如下：
　　作為背景和前提，本文首先介紹了論文的研究目的與意義，闡述了國

2、內(nèi)外的研究現(xiàn)狀，并指出了現(xiàn)有研究中的不足之處，提出了本文的研究方法及開展的主要研究內(nèi)容。
　　在論文的第二章，根據(jù)旋翼（尾槳）的外形特點與運動特點，以嵌套網(wǎng)格為基礎，基于Navier-Stokes方程建立了一套適合于直升機旋翼（尾槳）的流場計算方法。在該方法中，采用Roe格式進行空間離散，在雙時間法中引進LU-SGS隱式格式進行時間離散，并與Spalart-Allmaras一方程湍流模型聯(lián)立求解。然后，應用建立的流場計算方法，針對

3、Caradonna-Tung旋翼懸停試驗以及Helishape7A旋翼前飛試驗進行了流場算例計算，驗證了該方法的有效性。在此基礎之上，又以UH-1H直升機旋翼作為算例，對基于FW-H方程建立的噪聲方法進行了驗證計算，表明了該方法對噪聲求解的準確性。
　　應用本文所建立的方法，第三章首先計算了剪刀式尾槳懸停和前飛狀態(tài)的氣動及噪聲特性，并與常規(guī)尾槳進行了對比，同時，針對剪刀式尾槳運動參數(shù)和槳葉外形參數(shù)對噪聲的影響進行了分析，得到了一些

4、有實際意義的結論。
　　在第三章剪刀式尾槳槳葉外形參數(shù)對噪聲影響分析的基礎上，論文第四章又通過改變槳尖外形與槳尖段翼型厚度，對剪刀式尾槳降噪方法進行了較深入的研究。在此基礎上，摸清了槳尖外形與槳尖段翼型厚度對剪刀式尾槳噪聲影響的特點。
　　為研究直升機旋翼氣動干擾對尾槳噪聲的影響，在第五章，又給出了一個用于旋翼/尾槳干擾計算的幾何模型，然后針對有旋翼干擾的尾槳氣動及噪聲特性進行了計算與分析，并通過與孤立尾槳的對比，表明了旋翼