执行器线方法的一种非迭代基于涡的涂抹修正

执行器线方法（ALM）广泛用于风力机与转子仿真。然而其原始未修正公式高估了叶片尖部附近受力，且不能很好复现平移机翼上的受力。近期提出的ALM基于涡的涂抹修正，是一种基于仿真物理与数学性质的修正，可实现更准确且更通用的ALM。迄今，为修正叶片受力，该涂抹修正依赖于每个时间步的迭代过程，其通常比直接方法更慢、更不稳定且确定性更差。本工作提出并验证了一种非迭代过程。首先，我们提出与带涂抹修正ALM等效的非线性升力线公式，表明二者对平移机翼的结果几乎一致。继而通过对升力线方法线性化，将该修正的迭代过程代之以一个小线性系统的直接求解。在机翼与转子仿真中，迭代与非迭代修正结果均无显著差异。本工作的其他贡献包括：采用更精确的涂抹涡段诱导速度近似，以及实现定义涡面的自由涡尾迹模型，它们提升了方法的准确性与通用性。本文结果或可推动其他领域（例如固定翼应用）采用ALM。