大尺度高原风场模型在直升机仿真中的应用

摘要

由于我国青藏高原地区特有的地形地貌,当前的机场多数建于山地之间的山谷、河道附近,这些区域的风场变化多端,大风天占较大比例,局部小气候和大尺度风场环境复杂变化,对直升机的飞行安全有重要影响。构建高原山区环境下的风场模型,对直升机在高原环境下的飞行安全尤为关键。　　本文基于西藏林芝机场及其周边地区独特的高原气候环境为研究背景,通过收集、分析已有的高原环境气候数据,建立了林芝-墨脱航线及周边地区的的三维地形几何模型,采用计算流体力学方法,初步获得了该区域东、西、南、北四个方向的基本风场模型,并进行了归一化处理,得到基本风场模型的大型数据文件;将该基本模型数据文件按照地理位置进行细化分割生成了风场碎片文件;开发了快速的空间插值算法以及数据预测加载优化算法,获得直升机桨毂中心位置处的风场信息,实现了高原风场数据的实时再现,为直升机高原飞行仿真提供了较为可信的风场信息数据。

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图、表清单

第一章 绪论

1.1 引言

1.2 风场模型在国内外的技术发展及应用

1.3 研究的目的及重要性

1.4 本课题的研究背景及意义

1.5 本课题的研究任务

1.6 本章小结

第二章 高原风场环境和山地风特征分析

2.1 引言

2.2 林芝机场周边环境资料

2.3 高原环境因素对直升机的影响

2.4 河谷地形和湍流对直升机的影响

2.5本章小结

第三章 小尺度山地地区风场的计算方法

3.1 引言

3.2 地区风场特性计算技术路线

3.3 三维地形模型的建立

3.4 林芝机场周边坐标地区的网格处理

3.5 本章小结

第四章 小尺度高原风场模型的计算结果分析

4.1 建立小尺度山地风场模型

4.2 模拟给定区域的风场基本布局

4.3 小尺度高原风场模型在直升机仿真中的实时再现

4.4 本章小结

第五章 大尺度林芝地形风场建模

5.1 引言

5.2 大尺度林芝风场计算域的建立

5.3 大尺度林芝风场边界条件的设定

5.4 大尺度林芝风场模型的计算结果

第六章 大尺度林芝地形风场快速定位查找

6.1文件细分

6.2快速定位查找

6.3预加载

6.4 结果与分析

第七章 总结与展望

参考文献

致谢

在学期间的研究成果及发表的学术论文