排灌机械工程学报

作者：边若鹏,昝丙合,朱建勇*,何淼

单位：1. 海军驻保定地区航空军事代表室, 河北 保定 071051;2. 中航工业惠阳航空螺旋桨有限责任公司, 河北 保定 071000;3. 沈阳航空航天大学航空发动机学院, 辽宁 沈阳 110136

关键词：无人机,螺旋桨,侧风,气动特性,压力分布,数值模拟

基金：国家自然科学基金资助项目(11502012)第一作者简介:边若鹏(1975—),男,河北保定人,学士(zbh8800@163com),主要从事空气螺旋桨设计研究

为了研究侧风对螺旋桨气动性能的影响,基于滑移网格技术, 使用CFD软件求解非定常不可压流动的N-S方程和S-A湍流模型,数值模拟不同侧风倾角下螺旋桨的气动特性.数值计算结果表明:在侧风条件下,螺旋桨的瞬时气动力,包括拉力、侧向力和扭矩,在旋转一周的过程中呈现周期性非定常变化,并且这种周期性变化随侧风倾角的增大更加明显.将一个周期内的瞬时气动力时均化处理得到时均气动力,时均的拉力、侧向力、扭矩以及效率均随倾角的增大而增大,由于拉力的增加幅度大于扭矩的增加幅度,螺旋桨时均效率从0°倾角的54.3%增加到30°倾角的64.3%.通过分析桨叶表面压力分布得出,螺旋桨桨叶迎风面和背风面的共同作用导致螺旋桨气动力的非定常变化,在螺旋桨旋转过程中,迎风面压力增大和背风面吸力增大导致气动力增大,迎风面压力减小和背风面吸力减小导致气动力减小.

来源：2019年第5期

《排灌机械工程学报》期刊编辑部

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