共轴旋翼的CFD/配平耦合分析
流体动力学
2022-08-19 v1
摘要
本文描述了一种将计算流体动力学(CFD)与配平分析相耦合的共轴旋翼系统数值模拟方法。配平分析使用旋翼飞行器流场求解器rFlow3D实现。六个目标力和力矩，即共轴旋翼系统的推力、上下旋翼各自的滚转与俯仰力矩，以及用于偏航控制的扭矩平衡，被视作配平条件。通过与被CFD求解器松散耦合的配平分析，调整上下旋翼的桨距角以满足目标配平条件。基于先前在悬停和前飞中使用升力偏移条件的实验与数值研究，对配平分析方法进行了验证，并对气动性能的预测精度进行了确认。结果表明，所预测的扭矩平衡共轴旋翼的悬停性能与实验数据极为吻合。同时也验证了利用该已建立的配平分析可模拟前飞中的升力偏移条件。此外，与其他计算结果显示出合理的一致性。
引用
@article{arxiv.2208.08619,
title = {A Coupled CFD/Trim Analysis of Coaxial Rotors},
author = {Hideaki Sugawara and Yasutada Tanabe and Masaharu Kameda},
journal= {arXiv preprint arXiv:2208.08619},
year = {2022}
}
备注
11 pages, 16 figures, accepted for publication in Transactions of the Japan Society For Aeronautical and Space Sciences