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(xué)領(lǐng)域的重要課題。本文將Navier-Stokes方程與FW-H方程相結(jié)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(yīng)用所建立的方法分別針對常規(guī)尾槳和剪刀式尾槳進(jìn)行了氣動及噪聲特性的計算分析，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)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(chǔ)，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(jìn)行空間離散，在雙時間法中引進(jìn)LU-SGS隱式格式進(jìn)行時間離散，并與Spalart-Allmaras一方程湍流模型聯(lián)立求解。然后，應(yīng)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(jìn)行了流場算例計算，驗證了該方法的有效性。在此基礎(chǔ)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(jìn)行了驗證計算，表明了該方法對噪聲求解的準(zhǔn)確性。
　　應(yīng)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(jìn)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(jìn)行了分析，得到了一些

4、有實際意義的結(jié)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(chǔ)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(jìn)行了較深入的研究。在此基礎(chǔ)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(jìn)行了計算與分析，并通過與孤立尾槳的對比，表明了旋翼