建筑物对直升机旋翼气动干扰研究

摘要

采用基于N-S(Navier-Stokes)方程和k-ε湍流模型的数值研究方法,对建筑物与直升机旋翼尾迹之间的气动干扰问题进行了流场分析。首先,采用基于压力的隐式求解器对方程求解,并采用二阶迎风格式对其进行离散;旋翼流场采用动量源模型,并对动量源方法进行仿真验证。然后,结合直升机安全起降条件,研究了有无来流状态下建筑物对直升机气动力与稳定性的影响,并结合流场特性对干扰机理进行了分析。结果表明,在无来流状态下,建筑物的存在最大造成了9.1%的旋翼升力损失;12 m/s来流状态下最大升力损失达29.6%;建筑物的存在会对直升机旋翼的力矩产生影响。