简论流体力学旋翼流场与气动弹性数值模拟

摘要4-5

ABSTRACT5-13

第一章 绪论13-20

1.1 探讨背景13-14

1.2 探讨概况14-19

1.2.1 计算流体力学策略14-15

1.2.2 重叠网格的探讨概况15-17

1.2.3 直升机悬停和前飞流场的数值模拟17-18

1.2.4 旋翼气动弹性数值模拟18-19

1.3 本论文的主要工作19-20

第二章 Euler/N-S 方程的数值求解策略20-41

2.1 引言20

2.2 制约方程20-22

2.3 空间离散22-27

2.3.1 对流通量项的离散23-27

2.3.2 粘性通量项的计算策略27

2.4 时间离散27-29

2.5 边界条件29-31

2.6 湍流方程31-34

2.6.1 Spalart-Allmaras 一方程湍流模型31-32

2.6.2 Menter's SST 两方程湍流模型32-34

2.7 数值算例34-40

2.7.1 RAE2822 翼型绕流数值模拟34-35

2.7.2 超声速后台阶流动35-38

2.7.3 ARA M100 翼身组合体粘性绕流38-40

2.8 本章小结40-41

第三章 结构重叠网格策略41-57

3.1 引言41

3.2 结构重叠网格算法的构造41-47

3.2.1 挖洞41-44

3.2.2 洞边界的优化44-47

3.3 贡献单元的搜索策略47-50

3.4 网格间信息交换策略50-53

3.5 数值算例53-56

3.5.1 M6 机翼粘性绕流的数值模拟53-55

3.5.2 NACA0012 翼型俯仰振荡的非定常数值模拟55-56

3.6 本章小结56-57

第四章 某垂直轴风力机旋转叶片的数值模拟57-67

4.1 引言57

4.2 二维数值模拟57-62

4.3 三维定常计算62-64

4.4 非定常数值模拟64-66

4.5 本章小结66-67

第五章 直升机旋翼流场数值计算67-82

5.1 引言67

5.2 caradonna 旋翼数值模拟67-71

5.2.1 caradonna 旋翼悬停数值计算67-69

5.2.2 Caradonna 旋翼前飞数值计算69-71

5.3 GT 旋翼/机身干扰模型71-76

5.4 Robin 直升机机身/旋翼组合前飞数值计算76-81

5.4.1 单独 Robin 机身的数值计算76-77

5.4.2 Robin 机身/旋翼前飞数值模拟77-81

5.5 本章小结81-82

第六章 旋翼气动弹性数值模拟82-94

6.1 引言82

6.2 桨叶刚体运动方程82-84

6.2.1 桨叶刚体挥舞方程的建立82-83

6.2.2 桨叶刚体摆振方程的建立83-84

6.3 时间有限元法84-86

6.4 旋翼配平计算86-88

6.5 旋翼 CFD/CSD 耦合计算策略88

6.6 算例浅析88-93

6.7 本章小结93-94

第七章 总结与展望94-96

7.1 全文总结94-95

7.2 后续工作展望95-96