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共轴双桨涵道无人飞行器非定常气动特性

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【作者】 蔡红明马国梁李忠新昂海松

【Author】 CAI Hongming;MA Guoliang;LI Zhongxin;ANG Haisong;School of Mechanical Engineering,Nanjing University of Science and Technology;School of Energy and Power Engineering,Nanjing University of Science and Technology;College of Aerospace Engineering,Nanjing University of Aeronautics and Astronautics;

【机构】 南京理工大学机械工程学院南京理工大学能源与动力工程学院南京航空航天大学航空学院

【摘要】 基于滑移网格技术和SST(shear stress transport)k-ω湍流模型,建立了模拟共轴双桨涵道无人飞行器(UAV)流场的CFD(计算流体动力学)数值方法,并通过计算风洞实验算例验证其有效性。数值模拟了共轴双桨涵道UAV在飞行过程中的动态流场,分析了涵道、飞行速度、螺旋桨转速、攻角等因素对其非定常气动特性的影响规律。计算结果表明:所建立的CFD数值计算方法适于模拟共轴双桨涵道UAV动态流场;涵道的存在显著削弱涵道螺旋桨的桨尖涡、后缘脱体涡和尾流收缩,具有较弱的桨-涡干扰和涡-涡干扰现象,明显减小共轴双桨涵道UAV的需用功率;随前飞速度增大,共轴双桨涵道UAV的升力和阻力同时增大;随螺旋桨转速增大,共轴双桨涵道UAV升力增大,而阻力减小;随攻角增大,共轴双桨涵道UAV的阻力增大,而升力先增大后减小。

【关键词】 涵道共轴非定常气动特性滑移网格
【基金】 江苏省自然科学基金青年基金(BK20160817);中央高校基本科研业务费专项资金(30917011302,30915118807)
【所属期刊栏目】 气动热力学与总体设计 (2019年08期)
  • 【DOI】10.13224/j.cnki.jasp.2019.08.008
  • 【分类号】V211;V279
  • 【下载频次】23
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