翼型叶栅空气动力学国家级重点实验室开放基金(9140C4201020802)
- 作品数：4 被引量：36H指数：3
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- 谐波平衡法在旋翼前飞绕流数值模拟中的应用研究被引量：5
- 2013年
- 采用谐波平衡方法,以Euler方程为控制方程,数值模拟了旋翼前飞绕流。由于旋翼前飞绕流的周期特性,流动变量可以展开为关于时间的傅里叶级数,从而将时域下的非定常流动控制方程转换为频域下的定常方程。采用现有的数值方法求得定常解即可得到旋翼绕流的非定常解。与传统的双时间推进法相比,谐波平衡法采用周期性边界条件,只需计算一片桨叶,因而极大地提高了非定常流动求解的计算效率。计算的压力分布、拉力系数均与实验值或双时间推进法的计算结果吻合良好。为了进一步提高计算效率,还实现了基于MPI(Message Passing Interface)的并行计算。
- 许建华宋文萍王龙
- 关键词：旋翼谐波平衡法EULER方程
- 旋翼翼型多目标多约束气动优化设计被引量：21
- 2012年
- 为了克服传统旋翼翼型优化设计方法的不足,发展了一种基于Kriging模型与遗传算法的旋翼翼型多目标多约束气动优化设计方法。采用基于雷诺平均Navier-Stokes方程的数值模拟获得样本翼型气动性能,并建立目标函数和状态函数的Kriging模型,采用遗传算法搜索Kriging模型最小值和相应的EI(Expected Improvement)函数最大值,更新Kriging模型直至找到满足约束的最优翼型。运用加权目标函数法进行了旋翼翼型的多设计点优化设计。优化结果表明,优化后旋翼翼型在满足约束的同时,与基准旋翼翼型OA209相比:在悬停状态下,阻力系数下降了2.1%;在机动状态下,最大升力系数提高了4.2%;在前飞状态下,阻力系数在不同马赫数下均有所减小。
- 杨慧宋文萍韩忠华许建华
- 关键词：旋翼翼型KRIGING模型多目标多约束气动优化设计
- 旋翼桨尖气动/降噪综合优化设计研究被引量：9
- 2012年
- 采用Kriging模型和遗传算法开展了针对桨尖形状的气动/声学综合优化设计研究。为了获得精确的气动及声压特性,得到基于声类比混合方法计算气动噪声需要的声源数据,采用非定常雷诺平均NS方程(URANS)数值模拟旋翼前飞粘性绕流。为了提高遗传算法的优化效率,采用一种基于EI方法的Kriging模型代替费时的数值模拟过程。以AH-1G/OLS旋翼为基准,并以气动性能为约束,噪声峰值最小为目标,进行了旋翼桨尖的降噪优化设计。优化结果表明,文中多发展的优化方法是可行的。
- 郭旺柳宋文萍许建华许瑞飞
- 关键词：旋翼噪声优化设计KRIGING模型
- 基于涡限制法的旋翼气动噪声计算被引量：1
- 2011年
- 在直升机旋翼流动的数值模拟中,流动求解精度对旋翼气动噪声的预测有着重要影响。采用中心格式有限体积法求解可压缩Euler方程数值模拟旋翼绕流,并采用基于Ffowcs Williams-Hawkings(FW-H)方程的声类比方法计算旋翼气动噪声。为了抑制中心格式的数值耗散,保持机翼翼尖以及旋翼桨尖的尾涡结构,引入了涡限制法。通过对ONERA M6机翼定常绕流、UH-1H和Caradonna旋翼悬停绕流以及AH-1/OLS旋翼前飞绕流的数值模拟,验证了涡限制法可以有效提高粗网格的尾涡捕捉精度,从而提高旋翼气动噪声的计算精度。结果表明,对于不存在尾迹涡的旋翼无升力状态,涡限制法仍然可以提高旋翼气动噪声的预测精度。此外,进一步研究了涡限制系数对数值计算的稳定性和计算结果的影响,给出了临界涡限制系数随网格量、桨尖马赫数、桨距角和展弦比的取值规律。
- 许建华宋文萍韩忠华
- 关键词：旋翼气动噪声EULER方程
