基于非结构网格和作用盘模型的倾转旋翼过渡状态流场和气动力计算方法研究

摘要

为快速有效地对倾转旋翼过渡态流场和气动力进行计算,提出了一种可倾转作用盘与非结构嵌套网格系统相结合的方法.在该方法中,采用作用盘模型模拟桨盘对流场作用,为使得该模型能够在不同的桨盘倾角情况下使用，推导了不同坐标轴系的转换关系；为方便描述桨盘和机身等其他不动气动力部件的位置变换关系，构建了一套非结构嵌套网格系统,该网格系统用包含机身等气动力部件的网格块作为背景网格，包含作用盘的网格块作为小网格，小网格可以进行位置变化以模拟倾转作用影响,同时在贡献单元搜索和洞边界确定问题等方面还提出了新的设计方法。基于上述方法,在空间方向上使用二阶迎风格式、时间方向采用LU-SGS方法求解流动控制方程,对倾转旋翼过渡态的流场进行了计算分析,结果表明本文建立的CFD方法对倾转旋翼过渡态的流场数值模拟是很有效的.