航空模型螺旋桨的气动性能分析

【类型】学位论文

【作者】杨晓玲 

【关键词】 升力面涡格法,计算流体力学,螺旋尾涡,自由涡,螺旋桨,航空模型

【摘要】本文从提高航空模型螺旋桨效率的实际需要出发，目标是把现代计算流体力学(CFD)技术引入航空模型螺旋桨的设计和分析中，有效地提高航模的气动性能和设计水平，主要工作包括： 在螺旋桨固定尾涡模型升力面涡格法的基础上，建立自由尾涡模型，引进涡核诱速修正，构造一种自由尾涡分析计算的松驰迭代格式，发展出了计及尾涡收缩的螺旋桨性能计算的升力面涡格法软件，算例验证表明，算例计算结果有很大的改善，且与实验结果符合良好。 基于涡流理论，引进有限桨叶数的修正，建立计及桨叶压缩性和粘性影响的螺旋桨性能计算软件。算例验证表明，算例结果与参考文献结果完全重合。 基于Betz最小能量损失条件，建立了螺旋桨优化设计软件。算例验证表明，算例计算结果与参考文献结果重合良好。 以某航模实际螺旋桨为例，利用上述软件，计算和分析了该螺旋桨性能，并提出提高该螺旋桨效率的技术途径。分析表明，该螺旋桨桨叶压缩性影响较为严重，可使设计点附近的螺旋桨效率降低9.5﹪～12﹪；该螺旋桨在前进比为0.2时尾涡收缩量可达10﹪，该螺旋桨翼型沿展向配置不佳是导致螺旋桨效率偏低的主要原因。 算例结果进一步表明：本文提出的方法可以很好地用于螺旋桨的优化设计和性能分析。

【学位名称】硕士

【学位授予单位】山东大学

【学位授予年度】2016

【导师姓名】王勇

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