南京航空航天大学学报

作者：吴希明

单位：中国航空工业集团有限公司， 北京， 100028；,南京航空航天大学直升机旋翼动力学国家级重点实验室，南京， 210016；,中国空气动力研究与发展中心, 绵阳, 621000；,南京航空航天大学直升机旋翼动力学国家级重点实验室，南京， 210016；,南京航空航天大学直升机旋翼动力学国家级重点实验室，南京， 210016；

关键词：共轴刚性旋翼;气动干扰;数值方法;Navier-Stokes方程;嵌套网格

建立了一个适用于共轴刚性旋翼气动特性分析的数值模拟方法。该方法采用任意拉格朗日欧拉方法(Arbitrary Lagrange Euler ,ALE)描述的可压缩Navier-Stokes（N-S）方程求解流场，采用低数值耗散的Roe格式进行空间离散；使用多重嵌套网格方法以模拟双旋翼的运动。针对共轴刚性旋翼配平，引入“差量修正”策略解决了传统配平中雅克比矩阵计算复杂的问题。首先，对Harrington-2共轴双旋翼的悬停气动性能进行了计算，然后，对某2 m直径共轴双旋翼的悬停及前飞状态进行了计算，并与试验值进行了对比。结果表明：在典型状态下拉力系数的计算结果与试验值误差在3%以内，扭矩系数的计算结果与试验值误差基本在5%以内；所采用的数值计算方法对旋翼涡尾迹特征具有较高的捕捉精度，可以有效模拟共轴刚性旋翼悬停和小速度前飞下的复杂流场及其细节特征。

来源：2019年第2期

《南京航空航天大学学报》期刊编辑部

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