现代直升机旋翼空气动力学
直升飞机原理旋翼的空气动力特点

直升飞机原理旋翼的空气动力特点直升机是一种能够垂直起降并在空中悬停、前后左右移动的飞行器。
其独特的飞行原理主要依赖于旋翼的空气动力特点。
下面将详细介绍直升机的原理以及旋翼的空气动力特点。
直升机通过旋翼的旋转以产生升力,使飞机能够在空中悬停或垂直起降。
旋翼是直升机的核心部件,位于机身的顶部,并通过主轴与发动机相连接。
旋翼主要由主叶片、副叶片和旋转机构等组成。
旋翼的空气动力特点可以通过以下几个方面解释:1.升力产生:旋翼的旋转可以使空气流动并产生升力。
主叶片的弯曲形状和扭矩可以利用空气动力学原理,产生一个向上的升力矢量。
通过调整旋翼的转速、叶片角度和导流片等参数,直升机可以控制升力的大小和方向。
2.推力产生:除了产生升力,旋翼还可以产生一个向前推进的推力。
通过改变旋翼的叶片角度,可以调整旋翼对空气的作用力,并产生一个向前方向的推力,从而让直升机能够在空中前后移动。
3.反作用力:旋转的旋翼会产生一个反作用力,此力与升力和推力成正比。
为了平衡这一反作用力,直升机通常会配备一个尾旋翼来产生一个与旋转方向相反的力矩,从而保持飞行器的平衡和稳定性。
4.旋翼受力:旋翼在飞行过程中会遇到不同的气流条件和空气动力特性。
例如,主叶片的前缘受到气流的较大冲击,产生了主气流,而后缘则受到较小的气流冲击,产生了副气流。
这些气流与叶片的扭转角度和动作有关,会对旋翼的受力和升力产生影响。
总之,直升机的飞行原理主要依赖于旋翼的空气动力特点。
通过利用旋翼产生的升力和推力以及对反作用力的平衡,直升机能够垂直起降、悬停和前后左右移动。
旋翼的叶片形状、扭转角度、转速等参数的调整,对直升机的飞行性能和稳定性也有重要影响。
这种独特的设计使得直升机在特定场合和任务中具有独特的优势和应用价值。
直升机空气动力学-第4章

0 改变拉力大小 前后左右飞—操纵桨叶周期变距 1和 2 ,
改变旋翼锥体(拉力)倾斜方向和角度 航向---操纵尾桨总距,改变尾桨拉力值 旋翼动力学国防科技重点实验室
直升机空气动力学基础
—第四章前飞时旋翼桨叶的工作原理
旋翼动力学国防科技重点实验室
令: a0 a10 cos b10 sin
也代表旋锥体倾斜量:
a10 角。a10 称为旋翼后倒角。 旋翼锥体向后倾倒了
同理,桨叶在方位 900处
下垂了b10 ,在 2700 处上台 了b10 ,b10 称为侧倾角。
0 各桨叶在方位 180处都抬高 a10 度,在 00处都下垂a10 度,表明
Vr d国防科技重点实验室
直升机空气动力学基础
—第四章前飞时旋翼桨叶的工作原理
Fgs Gye g 2rG
2
d sin dt
a12 b12 2 rG (a0a1 sin a0b1 cos sin 2 a1b1 cos2 ) g 2 G ye
1s 10 1
b1s b10 2
旋翼动力学国防科技重点实验室
直升机空气动力学基础
—第四章前飞时旋翼桨叶的工作原理
第五节 偏置铰旋翼和无铰旋翼 5-1 偏置铰旋翼 为便于结构布置及增大桨毂力矩,挥舞铰不在旋转中心, 而是有 l 偏置量 。计算挥舞力矩时对挥舞铰(不是对旋转中 心)取矩,挥舞方程变为
4,为使旋翼向所需的方向倾斜所需的角度,令旋翼做变距
运动。变距与挥舞等效。 5,挥舞铰偏置,旋翼可产生桨毂力矩。挥舞对于吹风及操
纵的响应不再恰是共振。
旋翼动力学国防科技重点实验室
直升机的空气动力学原理

直升机的空气动力学原理直升机的升力产生主要依靠主旋翼产生的升力,主旋翼又由主旋翼桨叶和发动机组成。
主旋翼桨叶一般采用三片叶片,通过主轴旋转,在空气中产生升力。
主旋翼桨叶在运动过程中,相对于直升机机身而言,具有迎风运动和顺风返流运动。
主旋翼桨叶迎风运动时,椭圆形的桨叶在进入迎风段时,攻角较大,形成向上的升力。
在桨叶前半部,流速较大,产生的升力大;桨叶后半部流速减小,升力减小。
此时,通过调节桨叶的攻角和旋转速度,使得桨叶的合力与重力平衡,从而实现直升机的悬停。
主旋翼桨叶顺风返流运动时,桨叶相对于机身运动速度逐渐增大,攻角减小。
在桨叶前半部,流速变小,产生的升力减小;桨叶后半部流速增加,升力增加。
此时,通过调节桨叶的攻角和旋转速度,使得升力与飞机的质量平衡,实现直升机的前进飞行。
此外,直升机的侧倾和横滚运动也是通过调节主旋翼桨叶的迎风运动和顺风返流运动来实现的。
侧倾运动是通过改变主旋翼桨叶的迎风运动时的攻角大小和方向,使得主旋翼桨叶产生侧向的力矩,从而使直升机发生侧倾运动。
横滚运动是通过改变主旋翼桨叶的迎风运动和顺风返流运动的相对大小,使得主旋翼桨叶的升力中心发生移动,从而使直升机发生横滚运动。
除了主旋翼的升力产生外,直升机还利用尾旋翼产生的反扭矩以及水平尾翼产生的水平稳定力来保持平稳飞行。
尾旋翼通过产生方向相反的旋转力矩,抵消主旋翼产生的旋转力矩,从而保持直升机的平衡。
水平尾翼通过产生向下的力来平衡主旋翼产生的俯仰力矩,从而保持直升机的水平稳定。
总结一下,直升机的空气动力学原理主要是通过主旋翼桨叶的旋转运动产生升力,通过调节桨叶的攻角和旋转速度来控制升力的大小和方向,从而实现直升机的悬停、垂直起降和平稳飞行。
同时,借助尾旋翼和水平尾翼产生的力矩和稳定力来保持直升机的平衡和稳定。
直升机的空气动力学原理是复杂且精细的,对于设计和控制直升机的飞行具有重要意义。
旋翼的空气动力特点

旋翼的空气动力特点(1)产生向上的升力用来克服直升机的重力。
即使直升机的发动机空中停车时,驾驶员可通过操纵旋翼使其自转,仍可产生一定升力,减缓直升机下降趋势。
(2)产生向前的水平分力克服空气阻力使直升机前进,类似于飞机上推进器的作用(例如螺旋桨或喷气发动机)。
(3)产生其他分力及力矩对直升机;进行控制或机动飞行,类似于飞机上各操纵面的作用。
旋翼由数片桨叶及一个桨毂组成。
工作时,桨叶与空气作相对运动,产生空气动力;桨毂则是用来连接桨叶和旋翼轴,以转动旋翼。
桨叶一般通过铰接方式与桨毂连接(如下图所示)。
旋翼的运动与固定翼飞机机翼的不,因为旋翼的桨叶除了随直升机一同作直线或曲线动外,还要绕旋翼轴旋转,因此桨叶空气动力现象要比机翼的复杂得多。
先来考察一下旋翼的轴向直线运动这就是直升机垂直飞行时旋翼工作的情况,它相当于飞机上螺旋桨的情况。
由于两者技术要求不同,旋翼的直径大且转速小;螺旋桨的直径小而转速大。
在分析、设计上就有所区别设一旋冀,桨叶片数为k,以恒定角速度Ω绕轴旋转,并以速度 Vo沿旋转轴作直线运动。
如果在想象中用一中心轴线与旋翼轴重合,而半径为 r的圆柱面把桨叶裁开(参阅图 2,1—3),并将这圆柱面展开成平面,就得到桨叶剖面。
既然这时桨叶包括旋转运动和直线运动,对于叶剖面来说,应有用向速度 (等于Ωr)和垂直于旋转平面的速度(等于 Vo),而合速度是两者的矢量和。
显然可以看出(如图2.1—3),用不同半径的圆柱面所截出来的各个桨叶剖面,他们的合速度是不同的:大小不同,方向也不相同。
如果再考虑到由于桨叶运动所激起的附加气流速度(诱导速度) ),那么桨叶各个剖面与空气之间的相对速度就更加不同。
与机翼相比较,这就是桨叶工作条件复杂,对它的分析比较麻烦的原因所在。
现以直升机处于垂直上升状态为例,应用滑流理论说明旋翼拉力产生的原因。
此时,将流过旋翼的空气,或正确地说,受到旋翼作用的气流,整个地看做一根光滑流管加以单独处理。
直升机旋翼空气动力学的发展

直升机旋翼空气动力学的发展陶文强(中国人民解放军69008部队,新疆五家渠831300)摘㊀要:目前,旋翼动力学研究已经取得了很大的进展,,但是离人们的期望水平仍有一定差距.随着直升机的高㊁大型化发展,直升机旋翼空气动力学问也会越来越突出旋翼的研究有着广阔前景.关键词:直升机;旋翼空气;动力学;发展1㊀直升机旋翼空气动力学特性与固定翼相比,旋翼空气动力学的复杂性主要包括:旋翼所产生的尾涡结构比较复杂,始终在旋翼下方附近,主宰着整个流场,严重地改变了桨叶的有效迎角,从而影响旋翼的气动性能;直升机在低速下降过程中,前行桨叶产生的桨尖涡会与后行桨叶产生叶涡干扰(B l a d e-V o r t e xI n t e r a c t i o n,B V I)现象;前飞状态下,前行桨叶的相对速度较大,而后行桨叶的相对速度较小,后行桨叶为了获得足够的升力,必须工作在大迎角状态,这样很容易产生大分离流动,甚至动态失速;前行桨叶的相对速度较大,靠近桨尖区一般都会有激波产生,激波较强时会产生激波-附面层的干扰现象,并诱导边界层发生分离;旋翼流场高低速并存,在跨音速态下,桨尖有激波产生,桨毂区为不可压区.旋翼流动的这些复杂特征给旋翼流场的数值模拟带来了很大的困难.2㊀旋翼气动理论2.1㊀旋翼滑流理论旋翼滑流理论或动量理论的起源可追溯到19世纪的船用螺旋桨的研究.20世纪初,B e t z将动量理论扩展应用于飞机的螺桨.1926年,G l a u e r t进一步将动量理论用于前飞中的旋翼,为旋翼动力学之始.动量理论采用均匀滑流的假设,把旋翼看成一个无限薄的桨盘,应用流体流动的基本定律来研究旋翼桨盘对气流的作用.动量理论是一种宏观上的分析,它的特点是计算模型简单,主要用于旋翼诱导气流及旋翼性能的初步估算,在直升机性能计算㊁总体参数选择等分析中使用.动量理论的缺点是采用了诱速均与的假设,且不能涉及旋翼桨叶的几何特性,因此,涉及桨叶几何特性的旋翼动力学分析需考虑到桨叶叶素的气动特性.2.2㊀桨叶叶素理论桨叶叶素理论最早由D r z e wi w c k i在19世纪末提出,是机翼升力线理论在旋翼桨叶中的应用.它把桨叶看成由无限多的桨叶微段或叶素构成.假设每个桨叶剖面作为一个二维翼型来产生气动作用,通过诱导速度计入尾流(三维效应)的影响,因此在各桨叶微段上,可应用二维翼型特性确定桨叶剖面的气动力和力矩,沿桨叶径向积分可得一片桨叶进而整个旋翼的气动力和力矩.旋翼的气动性能取决于剖面的入流特性和升阻特性,而升阻特性与当地剖面迎角从而与当地诱导速度密切相关,因此,使用叶素理论确定旋翼气动特性,当地诱速的计算是一个关键.可采用动量理论㊁涡流理论等计算诱导速度,后者能给出较准确的诱速分布.桨叶叶素理论为旋翼空气动力学奠定了基础,它涉及桨叶的细节流动和载荷,使旋翼性能与设计参数相联系,可直接用于旋翼的设计中.但由于升力线是建立在机翼或桨叶高展弦比的假设之上,在桨叶载荷和诱导速度梯度过大的区域,例如桨尖附近和涡桨干扰的附近,升力线假设并不满足,因而叶素理论在这些区域不是严格正确的.2.3㊀旋翼涡流理论广义的说,旋翼涡流理论包括两个问题,一是旋翼桨叶涡系的分析,二是旋翼尾迹的分析.旋翼尾迹要比固定翼的复杂的多,一直是旋翼涡流理论的关注重点.涡流理论的基础是J o u k o w s k i在本世纪20年代前后建立的.进入50年代,涡流理论受到普遍重视.1961年,我国学者王适存考虑纵横向涡线一般情况,推导了广义涡流理论,为经典涡流理论作出了贡献.经典涡流理论保罗桨盘涡系模型和桨叶涡系模型.前者旋翼被假设为具有无限片桨叶的桨盘,尾迹涡线连续的规整的不知在圆柱涡面上;后者则由有限片桨叶后拖出的螺旋涡线组成按来流速度和等效诱导入流确定其延伸方向的刚性尾迹.2.4㊀旋翼流场计算的C F D方法近年来,计算流体动力学C F D用于直升机空气动力学研究取得了突出的成果.旋翼空气动力学研究的复杂和困难集中表现在旋翼涡系和流场.旋翼涡系和流场包含了空气动力学的多种复杂特征,如流场整体旋转性㊁非定常非线性㊁三维效应㊁流场中的桨尖涡结构㊁涡桨干扰㊁后行桨叶局部区域气流分离及前行桨叶桨尖跨声速状态等.80年代以来的研究表明,采用C F D方法能比较正确地给出旋翼在复杂运动情况下的非定常空气动力特性,在计算直升机机身气动特性方面有较高准确性,可以节省大量试验.C F D方法在直升机上的应用刚刚开始,可以预计,在不久的将来, C F D作为一种新的分析计算方法,在直升机技术的发展中将得到越来越广泛的应用.在旋翼C F D方法中, N-S方程是最高层次的控制方程,它能考虑气流的粘性,但是直接用N-S方程求解跨音速流场,其网格必须划分的足够小,这无论从目前的计算机容量还是计算机速度来说都是不现实的,因此必须对N-S方程进行适当的简化.2.5㊀柔性多体系统动力学近20多年来直升机技术特别是旋翼技术的迅猛发展,很大程度上得益于复合材料的应用.复合材料的采用为旋翼桨叶气动外形的改进和优化及旋翼动力学特性优化提供了可能,更重要的是复合材料使在交变载荷作用下的旋翼寿命大幅度提高;复合材料在机身上的应用正在迅速发展,在传动系统中的应用也已提上日程.最近迅速发展起来的智能复合材料将为直升机技术的发展开辟新的天地.智能复合材料与结构是国外80年代在复合材料基础上发展起来的高新技术,它把传感器阵列㊁光电器件㊁微型处理机等嵌埋在复合材料结构中,形成既能承载又具有某些特定功能的结构材料.智能结构的产生为实现旋翼的自适应控制提供了可能.3㊀结论旋翼空气动力学是功率型飞行器(包括直升机㊁螺旋桨飞机及旋翼机等)的空气动力学的核心内容.直升机旋翼空气动力学问题是直升机设计过程中的先导并且是具有全局性影响的重要研究问题.参考文献[1]王适存,徐国华.直升机旋翼空气动力学的发展[J].南京航空航天大学学报,2001,33(3):203G211.[2]陈平剑,李春华.直升机空气动力学现状和发展趋势[J].直升机技术,2009,(3).[3]李文浩.复合式高速直升机旋翼/机身气动干扰特性的C F D分析[D].南京航空航天大学,2012.锋绘2019年第5期151㊀。
直升机空气动力学

直升机空气动力学
直升机的空气动力学是指直升机在飞行中所受到的空气力学作用,包括升力、推力、阻力和重力等。
直升机的升力是通过主旋翼产生的,而主旋翼的升力产生是由于空气在旋翼上表面和下表面的速度差引起的。
主旋翼的升力大小取决于旋翼面积、旋翼叶片的形状、旋翼转速和进气流速度等因素。
直升机的推力是由主旋翼和尾旋翼产生的,主旋翼产生的推力主要用于向上抵抗重力和向前飞行,而尾旋翼产生的推力则主要用于控制直升机的方向。
直升机的阻力由于空气阻力、摩擦阻力和惯性阻力等因素共同作用,影响着直升机的速度和耗能。
直升机的重力是由其自身质量和重力加速度决定的。
在飞行中,直升机需要产生足够的升力来抵消重力,以保持平衡和稳定。
总之,直升机的空气动力学是相当复杂和重要的,涉及众多因素和作用。
对于直升机的设计、操作和维护人员来说,了解和掌握其空气动力学原理是非常重要的。
直升机旋翼空气动力学理论研究

直升机旋翼空气动力学理论研究-论文网论文摘要:旋翼空气动力学在直升机空气动力学中占有十分重要的地位,因其问题复杂,涉及的学科较多,一直吸引众多研究者的注意。
对旋翼滑流理论、叶素理论、涡流理论和CFD 方法进行了综合评述,并在此基础上展望了旋翼流场计算技术发展的前景。
论文关键词:直升机,旋翼,空气动力学1前言直升机具有独特的飞行性能——依靠旋翼在空中悬停、在狭小空间内垂直起降,使其成为重要的空中运输和作战平台。
旋翼既是直升机起升力作用的气动机翼部件,又是起主要操纵控制作用的气动舵面部件,这是与其它机种主要区别之所在。
而且直升机旋翼本身还具有自由度多、与其它部件气动干扰等特点,对旋翼空气动力学研究必然成为整个直升机飞行动力学研究的重中之重。
旋翼空气动力学,即研究旋翼与周围空气相互作用的空气动力现象及机理,包括对旋翼及其流场的深入了解以准确地计算旋翼空气动力特性,以及对旋翼几何外形的设计以更好地发挥其气动效能。
2旋翼气动理论的发展直升机旋翼气动载荷是直升机空气动力学计算的出发点,低频的桨叶气动载荷确定直升机的性能,中频气动载荷引起直升机振动,高频气动载荷确定直升机的外部和内部噪声水平,因而旋翼气动载荷计算是直升机空气动力学的重点研究课题之一。
根据研究方法的不同,旋翼气动理论分为滑流理论、叶素理论和涡流理论三种旋翼理论。
这三种理论各有优点又相互补充,构成了对旋翼运动认识的完整图像。
2.1旋翼的滑流理论所谓滑流,是把旋翼简单地看作一个无限薄的作用桨盘,把受旋翼作用的气流当作一根流管单独处理,进而研究桨盘对气流的作用。
其前提是空气是没有粘性的、不可压缩的理想气体;旋转着的旋翼是一个均匀作用于空气的无限薄的圆盘(桨盘),流过桨盘的气流速度在桨盘各点处为一常数;滑流没有扭转(不计旋翼的旋转影响),在定常飞行中,滑流没有周期性的变化。
旋翼滑流理论的起源可追朔到十九世纪的船用螺旋桨的研究。
20世纪初,Betz将动量理论扩展应用于飞机的螺旋桨上。
直升机的空气动力学原理

直升机的空气动力学原理直升机是一种垂直起降的航空器,它通过一对主旋翼产生升力并完成飞行任务。
直升机的空气动力学原理是基于主旋翼的气动力学原理和力的平衡原理。
首先,我们需要了解主旋翼的结构和工作原理。
主旋翼由多个旋翼叶片、轴、旋翼毂和旋翼桨毂组成。
当发动机驱动主旋翼旋转时,旋翼叶片产生的升力和推力将使直升机空中悬停或飞行。
1.升力产生原理:主旋翼在旋转时产生升力,其主要原理是叶片运动和旋转产生了一个称为“高压面”和“低压面”的气流差,从而产生升力。
在主旋翼系中,上升气流经过整个叶片,从而减小了上升气流的速度和增大了气流的压力,形成了一个相对较高的压力区域。
而下降气流则经过叶片的上表面,增加了下降气流的速度和减小了气流的压力,形成了一个相对较低的压力区域。
这种压力差使得叶片产生了向上的力,即升力。
2.推力产生原理:主旋翼在旋转时产生的升力和推力对直升机的升力平衡和前进提供了动力。
在主旋翼上部安装有一个称为“高反扭矩”的尾旋翼,它以相反的旋转方向旋转,并且通过拉力杆与主旋翼连在一起。
当主旋翼产生的升力增加时,尾旋翼也会产生相应的反扭矩,以抵消主旋翼产生的扭矩。
这样,直升机就可以保持平衡。
3.平衡产生原理:在直升机的飞行中,通过控制旋翼角度和尾旋翼的推力来实现平衡。
调整主旋翼的迎角可以改变产生的升力和推力,从而改变直升机的高度和俯仰角。
调整尾旋翼的推力可以平衡主旋翼产生的扭矩,以及控制航向和横滚。
4.操纵产生原理:直升机通过改变主旋翼和尾旋翼的角度和推力,以及改变机身的姿态来实现操纵。
通过控制旋翼叶片的迎角,可以改变主旋翼的升力和推力大小,从而实现向上、向下、向前、向后移动。
通过调整尾旋翼的推力,可以控制直升机的航向。
而调整机身的姿态则可以实现横滚和俯仰的控制。
总结起来,直升机的空气动力学原理主要是基于主旋翼的升力和推力产生以及力的平衡原理。
通过控制旋翼叶片的角度和推力,以及调整尾旋翼的推力和机身的姿态,直升机可以在空中悬停、升降和飞行,实现机动操纵和飞行任务的完成。
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现代直升机旋翼空气动力学
•目录:
•第1章绪论
1.1空气动力学的内容
1.1.1定义
1.1.2研究问题的类型
1.2空气动力学的研究工具
1.2.1解析工具
1.2.2计算工具
1.2.3实验工具
1.3直升机概况
1.3.1发展简述
1.3.2直升机分类
1.4直升机空气动力学发展概况
1.4.1经典空气动力学理论
1.4.2基于CFD技术的旋翼流场模拟
1.4.3旋翼计算声学简介
1.4.4旋翼/机身等多部件的气动干扰简介1.5旋翼基本参数介绍
参考文献
第2章旋翼动量理论
2.1引言
2.2垂直飞行时的动量理论
2.2.1垂直上升状态
2.2.2悬停状态
2.2.3垂直下降状态
2.2.4诱导速度普遍规律
2.3前飞时的动量理论
2.3.1平飞状态
2.3.2爬升和下滑状态
2.3.3诱导速度普遍规律
参考文献
第3章旋翼叶素理论
3.1引言
3.2桨叶翼型
3.2.1桨叶翼型几何参数
3.2.2桨叶翼型空气动力学特性
3.2.3桨叶翼型设计
3.3垂直飞行时的叶素理论
3.3.1旋翼拉力和功率的微分形式
3.3.2旋翼拉力和功率的积分形式
3.3.3旋翼拉力的近似解析式
3.3.4旋翼功率的近似解析式
3.3.5完善系数
3.4基于叶素-环量理论的拉力系数3.5基于叶素-动量组合理论的拉力系数3.6前飞时的叶素理论
3.6.1旋翼拉力和功率的积分形式
3.6.2旋翼拉力和功率的近似解析式3.6.3旋翼功率的一般表达式
参考文献
第4章旋翼涡流理论
4.1引言
4.2基本概念
4.2.1Kelvin定理
4.2.2Helmholtz定律
4.2.3Biot-Savart定律
4.2.4涡与环量
4.3垂直飞行时的涡流理论
4.3.1儒氏旋翼涡系模型
4.3.2儒氏旋翼诱导速度
4.3.3非儒氏旋翼涡系模型
4.3.4非儒氏旋翼诱导速度
4.4前飞时的涡流理论
4.4.1旋翼涡系模型
4.4.2旋翼诱导速度
4.4.3桨叶附着涡环量的求解
参考文献
第5章旋翼自由尾流分析技术
5.1引言
5.2涡动力学基础
5.3自由涡系模型
5.3.1旋翼桨叶涡系模型
5.3.2旋翼尾迹模型
5.3.3旋翼桨尖涡模型
5.3.4涡核扩散模型
5.4桨叶附着涡环量求解
5.5远尾迹涡丝控制方程
5.6远尾迹涡丝控制方程的求解
5.6.1远尾迹周期边界条件
5.6.2PIPC松弛迭代法求解过程
5.7自由尾迹/面元法的耦合模型算例5.7.1求解方法
5.7.2涡/面干扰
5.7.3算例分析
参考文献
第6章旋翼CFD理论基础知识6.1引言
6.2适合旋翼的流体力学控制方程组
6.2.1连续性方程
6.2.2动量方程
6.2.3能量方程
6.2.4控制方程的选择形式
6.3控制方程的离散化
6.3.1有限差分法(FDM)
6.3.2有限体积法(FVM)
6.4网格生成简介
6.4.1椭圆网格生成实例
6.4.2多区重叠网格(嵌套网格)简介
6.5结论
参考文献
第7章旋翼N-S方程SIMPLE数值模拟方法7.1引言
7.2SIMPLE算法
7.2.1交错网格技术
7.2.2SIMPLE算法基本假设
7.2.3SIMPLE算法基本步骤
7.2.4SIMPLE算法的简单算例
7.3SIMPLER算法简介
7.4代数方程组的求解
7.5前飞旋翼湍流场的数值模拟算例
7.5.1流场控制方程
7.5.2动量源项
7.5.3算例方案描述
7.5.4前飞流场分析
7.5.5前飞性能预测
7.6垂直下降旋翼湍流场的数值模拟算例7.6.1桨盘压差源项计算
7.6.2垂直下降算例方案描述
7.6.3模型旋翼悬停算例验证
7.6.4垂直下降算例流场分析
7.6.5垂直下降性能预测
7.7斜下降旋翼湍流场的数值模拟算例
7.7.1计算模型及方法
7.7.2旋翼升阻气动特性
7.7.3单片桨叶压力场随周期的变化
7.7.4孤立旋翼流场分析
7.7.5旋翼/机身组合流场分析
参考文献
第8章旋翼TVD数值模拟方法
8.1引言
8.2TVD格式的概念和性质
8.2.1TVD的概念
8.2.2TVD的性质
8.3TVD格式的构造
8.3.1一阶TVD格式
8.3.2二阶TVD格式
8.3.3高阶TVD格式简介
8.4对一维和多维方程组的推广
8.4.1一维方程组的推广
8.4.2多维方程组的推广
8.5算例:旋翼流场Euler方程Jameson/TVD数值模拟8.5.1主控方程
8.5.2数值方法
8.5.3结果分析
参考文献
第9章旋翼绕流N-S方程数值计算方法
9.1引言
9.2Jameson格式
9.2.1标量人工粘性的中心差分方法
9.2.2各向异性的人工粘性
9.2.3矩阵人工粘性模型
9.3TVD格式
9.3.1TVD的概念
9.3.2单调格式、保单调格式和TVD性质的充分条件9.3.3显式一阶TVD格式举例
9.4一种Jameson/TVD混合格式
9.4.1N-S方程和通量修正法
9.4.2旋翼流场N-S方程Jameson/TVD数值模拟方法9.5Jameson格式与其他格式
9.5.1积分形式下的旋翼流动控制方程
9.5.2空间离散格式
9.5.3悬停旋翼流动的数值模拟
9.5.4前飞旋翼流动的数值模拟
参考文献
第10章旋翼洗流和旋翼/机身/发动机耦合流场分析10.1引言
10.2旋翼洗流分析
10.3旋翼/机身干扰流场
10.3.1"作用盘"假设
10.3.2N-S方程直接模拟
10.4旋翼/机身/发动机耦合流场
10.5旋翼/机身/柱体耦合流场
10.5.1旋翼/机身耦合流场
10.5.2机身/柱体耦合流场
参考文献
第11章旋翼计算声学基础
11.1引言
11.2Ffowcs Williams-Hawkings方程和Kirchhoff理论
11.2.1Ffowcs Williams-Hawkings方程11.2.2Kirchhoff理论
11.3两种方法的比较
11.4桨涡干扰噪声的模拟
11.5计算流体力学方法
参考文献
习题与思考题
附录彩图页。