螺旋桨飞机发动机短舱展向位置研究

针对国内某型双发涡桨飞机方案,选取了发动机短舱沿翼展五个展向位置,研究了不同短舱展向位置对气动特性、全机侧翻角、机翼重量的影响。结果表明,升力系数、阻力系数、俯仰力矩系数随机身迎角变化影响很小,滚转力矩系数随侧滑角的变化有一定影响;短舱内移,侧翻角增大,外移侧翻角减小;短舱内移机翼重量增加,外移重量减小。

不同展向位置非连续鼓包对跨声速压气机转子性能的影响

为提高跨声速压气机气动性能,本文针对NASA Rotor 37,采用数值模拟方法研究了吸力面不同展向位置非连续鼓包对其气动性能的影响。结果表明,随着非连续鼓包逐渐靠近叶顶,鼓包能更有效地对激波前气体进行预压缩,降低逆压梯度,从而减小激波强度。同时对于激波与附面层的相互作用的抑制效果也逐渐增强,能有效地使激波干扰所产生的附面层分离延后,改善流动情况,降低损失。相比原型转子,在60%~90%叶高范围布置非连续鼓包时,压气机转子效率在整个流量范围内均有提升,最高效率增加了0.25%,总压比提升了0.13%。

动力系统布置对于翼身融合飞机气动特性的影响

为探究风扇和核心机对于巡航气动特性的共同影响,以350座的翼身融合布局客机为研究对象,采用改变核心机展向位置,在此基础上改变动力系统弦向位置和展向位置的方法进行研究。研究结果表明:巡航状态下,核心机位置对于整流罩表面压力分布和飞机气动特性影响较小,动力系统后掠角为-12°,弦向位置为0.8时,升阻比可达22.39;在动力系统面积和流量不变的情况下,缩小其展向宽度会导致升力减小、阻力减小、升阻比下降、抬头力矩增加;飞机在巡航迎角3.2°下达到最大升阻比22.39,升力系数在起飞迎角10°下达到1.0541,满足起飞升力系数要求。

切变来流下风力机叶片应力耦合性分析

针对水平轴风力机叶片工作过程中产生裂纹、断裂等疲劳损伤问题,结合风资源数据和风力机的结构参数,将不同风切变函数的自然风来流条件编译成UDF函数对Fluent软件进行二次开发,分析两种翼型(NACA4415翼型和S翼型)风力机叶片的应力分布规律。结果显示:切变来流风速不同时,在气动力、离心力和重力耦合作用下,两种叶片从垂直向上方位按照顺时针旋转至30°位置时应力值最大,且叶片最大弦长截面靠近无因次弦长位置x/C=0.4应力值最大,NACA4415翼型叶片气动中心线(x/C=0.25)处应力沿翼展方向先增大(r/R=0.49最大)后减小,而S翼型叶片沿气动中心线逐渐减小;在相同切变来流风速下,S型叶片的截面尺寸相对较大,气动力、离心力和重力均大于NACA4415型叶片,其应力值也较大;关键位置气动中心线处的应力值较叶片前缘、后缘以及叶背最高处位置的应力都大。仿真结果对于风力机翼型的选择及优化具有重要的参考价值。