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A New Single-blade Based Hybrid CFD Method for Hovering and Forward-flight Rotor Computation

Chinese Journal of Aeronautics 2011年第2期24卷 127-135页

作者： shi yongjie zhao qijun fan feng xu guohua National Key Laboratory of Rotorcraft Aeromechanics Nanjing University of Aeronautics and Astronautics Nanjing 210016 China

A hybrid Euler/full potential/Lagrangian wake method,based on single-blade simulation,for predicting unsteady aerodynamic flow around helicopter rotors in hover and forward flight has been *** this method,an Euler solver is used to model the near wake evolution and transonic flow phenomena in the vicinity of the blade,and a full potential equation（FPE） is used to model the isentropic potential flow region far away from the rotor,while the wake effects of other blades and the far wake are incorporated into the flow solution as an induced inflow distribution using a Lagrangian based wake *** further reduce the execution time,the computational fluid dynamics（CFD） solution and rotor wake analysis（including induced velocity up-date） are conducted parallelly,and a load balancing strategy is employed to account for the information exchange between two *** the developed method,several hover and forward-flight cases on Caradonna-Tung and Helishape 7A rotors are *** agreements of the loadings on blade surface with available measured data demonstrate the validation of the ***,the CPU time required for different computation runs is compared in the paper,and the results show that the pre-sent hybrid method is superior to conventional CFD method in time cost,and will be more efficient with the number of blades increasing.

关键词： hybrid CFD method Euler equations full potential equations wake model rotor helicopters

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基于混合CFD方法的旋翼桨-涡干扰噪声计算

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航空学报 2011年第1期32卷 91-98页

作者：史勇杰樊枫徐国华招启军南京航空航天大学直升机旋翼动力学国家级重点实验室江苏南京210016

建立了一个基于Euler方程和自由尾迹分析的新的、高效的混合计算方法,用于旋翼桨-涡干扰(BVI)气动和噪声特性的研究。在该方法中,仅针对单片桨叶进行计算,通过求解Euler方程来捕捉流场中旋翼近尾迹的影响以及桨叶表面的非定常载荷,流场... 详细信息

建立了一个基于Euler方程和自由尾迹分析的新的、高效的混合计算方法,用于旋翼桨-涡干扰(BVI)气动和噪声特性的研究。在该方法中,仅针对单片桨叶进行计算,通过求解Euler方程来捕捉流场中旋翼近尾迹的影响以及桨叶表面的非定常载荷,流场空间中旋翼远尾迹的位置由自由尾迹模型给出;提出了广义网格速度方法以将旋翼远尾迹的影响耦合到流场的求解中;噪声的分析采用基于声学类比法的FW-H方程。应用上述方法对AH-1/OLS旋翼BVI状态的气动载荷和噪声进行了计算,并与可得到的试验数据对比,验证了方法的有效性。计算结果表明:下降飞行状态的旋翼,在桨盘面会产生多处BVI现象,而干扰脉冲载荷主要来自桨叶前缘10%弦长内的压强突变;典型的BVI噪声具有多个正、负脉冲声压,且具有较强的方向性。

关键词：混合方法旋翼桨-涡干扰噪声计算流体力学 Euler方程自由尾迹广义网格速度法

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直升机旋翼气动噪声的研究新进展

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航空学报 2017年第7期38卷 18-33页

作者：徐国华史勇杰招启军王阳樊枫南京航空航天大学直升机旋翼动力学国家级重点实验室南京210016 南京航空航天大学无人机研究院南京210016 中国直升机设计研究所景德镇333000

随着直升机的广泛使用,旋翼气动噪声问题逐渐得到重视。概述了旋翼厚度噪声、载荷噪声、高速脉冲(HSI)噪声、桨-涡干扰(BVI)噪声和宽带噪声的国内外研究现状,简述了旋翼气动噪声理论、试验、计算发展历程以及各阶段的研究成果,并对后缘... 详细信息

随着直升机的广泛使用,旋翼气动噪声问题逐渐得到重视。概述了旋翼厚度噪声、载荷噪声、高速脉冲(HSI)噪声、桨-涡干扰(BVI)噪声和宽带噪声的国内外研究现状,简述了旋翼气动噪声理论、试验、计算发展历程以及各阶段的研究成果,并对后缘襟翼、高阶谐波控制(HHC)、单片桨叶控制(IBC)、主动扭转桨叶等噪声控制方法和概念进行了介绍。重点叙述了旋翼气动噪声的研究新进展,包括大气、地面和飞行轨迹等对直升机旋翼噪声的影响,机身散射声场以及机动噪声计算方法等方面取得的成就。对直升机旋翼气动噪声的研究进行了总结,并对其发展前景提出了展望。

关键词：直升机旋翼噪声桨-涡干扰噪声高速脉冲噪声降噪技术机身散射声场机动噪声

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