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        不同分布式螺旋槳轉(zhuǎn)向組合下的機(jī)翼滑流效應(yīng)研究

        2019-03-19 05:42:36,,,*,,
        空氣動力學(xué)學(xué)報 2019年1期
        關(guān)鍵詞:翼尖迎角槳葉

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        (1. 中國空氣動力研究與發(fā)展中心 計算空氣動力研究所, 四川 綿陽 621000;2. 中航工業(yè)第一飛機(jī)設(shè)計研究院, 陜西 西安 710089)

        0 引 言

        目前,航空噴氣式發(fā)動機(jī)仍為運輸類飛行器的主要動力且仍在不斷進(jìn)步,但關(guān)于未來航空運輸?shù)姆植际铰菪龢七M(jìn)、分布式涵道推進(jìn)等各類電推進(jìn)概念研究[1-3]早已開始,并將成為未來運輸類航空飛行器的核心競爭力。美歐等航空大國早已投入巨資進(jìn)行電推進(jìn)相關(guān)的地面測試和飛行試驗工作[4-8],如LEAPTech[9-10]、X-57[11]、GL-10[12]、Lightning Strike、ECO-150[13]、STARC-ABL等。

        一般來講,分布式推進(jìn)的主要設(shè)計優(yōu)勢在于提高氣動效率和解耦動力能源,如機(jī)翼前緣安裝分布式高升力螺旋槳的X-57能將起降狀態(tài)升力系數(shù)提高到5.0以上,而在機(jī)翼和尾翼均安裝若干螺旋槳的GL-10能實現(xiàn)垂直起降等控制策略。

        關(guān)于分布式螺旋槳推進(jìn)技術(shù)的氣動分析,國內(nèi)外相關(guān)研究較少。Stoll等[6]通過作用盤模型模擬分布式螺旋槳,對LEAPTech驗證機(jī)進(jìn)行著落狀態(tài)定?;鲾?shù)值模擬,得到最大升力系數(shù)達(dá)到5.2,即達(dá)到同樣的升力狀態(tài),分布式推進(jìn)飛行器的機(jī)翼面積可以縮小到常規(guī)飛行器的三分之一。Patterson等[14]對采用翼尖和高升力兩種螺旋槳的X-57“麥克斯韋”驗證機(jī)進(jìn)行分布式小直徑螺旋槳設(shè)計分析,并對高升力螺旋槳(High-Lift Propeller,HLP)在低速狀態(tài)下的潛在優(yōu)勢和挑戰(zhàn)進(jìn)行研究探討,該高升力螺旋槳能在低速起降狀態(tài)下高效運轉(zhuǎn),同時在高速巡航狀態(tài)下槳葉能折疊且與短艙貼合,減小巡航阻力。Litherland等[15]基于X-57分布式螺旋槳推進(jìn)方案,對高升力和翼尖螺旋槳電機(jī)和短艙散熱進(jìn)行分析。Dubois等[16]基于有限元方法對電動機(jī)和散熱系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計和優(yōu)化,同時采用流熱耦合數(shù)值模擬方法對電動機(jī)空氣散熱情況進(jìn)行分析。

        在螺旋槳滑流數(shù)值模擬方面,一般多采用基于作用盤方法的定常求解[17-20]和基于滑移/嵌套方法的準(zhǔn)定常/非定常求解[21-26]。如李博等[17]采用等效盤方法對某四發(fā)渦槳飛機(jī)進(jìn)行滑流影響研究;夏貞鋒等[19]采用激勵盤方法得到的單獨螺旋槳滑流速度分布,與非定常滑流時間平均結(jié)果相吻合;王偉等[21]采用MRF方法對某雙發(fā)渦槳飛機(jī)進(jìn)行滑流效應(yīng)研究,特別是滑流對全機(jī)縱向力矩特性影響情況;許和勇等[23]采用基于非結(jié)構(gòu)動態(tài)嵌套網(wǎng)格技術(shù)的非定常求解方法,對前拉式螺旋槳飛機(jī)進(jìn)行滑流效應(yīng)研究;龔小權(quán)等[26]基于各向異性非結(jié)構(gòu)嵌套網(wǎng)格的非定常求解方法,完成雙發(fā)渦槳飛機(jī)不同前進(jìn)比下全機(jī)滑流效應(yīng)分析。采用非定常求解方法能獲得更為真實的流動細(xì)節(jié)以及非定?;餍?yīng),而采用作用盤的定常求解更為簡便,適合前期工程設(shè)計評估??紤]到分布式螺旋槳推進(jìn)中槳葉數(shù)量多,非定常求解過程復(fù)雜且耗時更長,因此文中采用基于作用盤/等效盤模型的定常方法進(jìn)行計算求解。

        本文基于自主研發(fā)的“亞跨超CFD軟件平臺”(TRIP3.0)[27-28],通過將等效盤模型替代分布式螺旋槳,完成四種分布式螺旋槳旋轉(zhuǎn)組合下的機(jī)翼滑流效應(yīng)研究,同時對單個螺旋槳正反轉(zhuǎn)情況下的滑流效應(yīng)進(jìn)行分析,特別是單個螺旋槳滑流對機(jī)翼升阻力增量影響情況。

        1 計算方法

        1.1 控制方程

        假設(shè)采用慣性笛卡兒坐標(biāo)系,忽略徹體力,則Euler/Navier-Stokes方程可表達(dá)為:

        (1)

        式中:

        其中當(dāng)NVIS=0時,方程求解為Euler求解;當(dāng)NVIS=1時,則方程求解為N-S求解,式中ρ、u、v、w、p、e和h分別表示氣體密度、x、y、z方向的絕對速度分量、壓力以及單位質(zhì)量的總能和總焓。

        1.2 等效盤模型

        為此采用基于動量-葉素理論的無厚度圓盤代替分布螺旋槳,模擬槳葉對氣流的加速加旋效果,獲得近似真實分布式螺旋槳的滑流影響,進(jìn)而得到不同分布式螺旋槳轉(zhuǎn)向組合下的機(jī)翼升阻力變化情況,其原理如圖1所示,且不同迎角和側(cè)滑角的盤前來流均能通過盤面坐標(biāo)轉(zhuǎn)換進(jìn)行模擬。具體方法可參考文獻(xiàn)[17]和[20]。

        圖1 等效盤模型原理示意圖[20]Fig.1 Schematic diagram of the actuator model method

        2 算例驗證

        算例主要參考單槳風(fēng)洞試驗結(jié)果,驗證等效盤方法計算的拉力扭矩特性,同時采用非定常計算得到的滑流速度分布,驗證等效盤方法計算的滑流效應(yīng)。關(guān)于該計算平臺的機(jī)翼算例驗證可參考文獻(xiàn)[27]等研究工作。

        2.1 研究對象

        研究對象為某螺旋槳試驗外形,該螺旋槳為六葉槳,直徑約為0.5 m,為避免彈性變形對結(jié)果影響,槳葉采用復(fù)合材料提高剛度。風(fēng)洞試驗在法宇航F1增壓風(fēng)洞完成,試驗風(fēng)速為50~79 m/s,前進(jìn)比范圍為0.92~1.48,如圖2所示。

        圖2 螺旋槳風(fēng)洞試驗圖Fig.2 Wind tunnel tests for propeller

        2.2 計算網(wǎng)格及方法

        定常計算網(wǎng)格為全對接結(jié)構(gòu)網(wǎng)格,槳轂前段真實螺旋槳采用無厚度圓盤替代,O型結(jié)構(gòu)拓?fù)?,全模網(wǎng)格量約76萬,圖3給出了螺旋槳定常網(wǎng)格示意圖。

        圖3 螺旋槳定常網(wǎng)格示意圖Fig.3 Steady grid of single propeller

        非定常計算采用動態(tài)拼接網(wǎng)格技術(shù),網(wǎng)格量為1400萬,其中旋轉(zhuǎn)域網(wǎng)格量950萬,靜止域450萬,總網(wǎng)格塊數(shù)402塊。圖4給出螺旋槳非定常網(wǎng)格示意圖。

        圖4 螺旋槳非定常網(wǎng)格示意圖Fig.4 Unsteady grid of single propeller

        計算均采用雷諾平均N-S方程,SA湍流模型,定常計算螺旋槳采用等效盤進(jìn)行模擬。非定常計算基于動態(tài)拼接網(wǎng)格方法[24],每個子迭代網(wǎng)格旋轉(zhuǎn)3°。

        2.3 拉力扭矩特性

        選取兩個試驗工況作為定常計算狀態(tài),具體如表1所示。

        表1 螺旋槳計算工況參數(shù)Table 1 The condition of propeller for calculation

        表2給出了單獨螺旋槳定常計算結(jié)果與試驗值對比情況??梢钥闯觯河嬎愕玫降睦团ぞ叵禂?shù)與試驗值吻合較好;在小拉力狀態(tài),計算得到的扭矩系數(shù)與試驗值吻合更好;在較大拉力系數(shù)下,拉力系數(shù)與試驗值吻合更好。

        表2 螺旋槳定常計算與試驗結(jié)果對比Table 2 The results of test and steady CFD

        2.4 滑流速度分布

        選取狀態(tài)2作為分析對象,分別采用定常和非定常兩種計算方法。表3給出兩種計算方法與試驗對比結(jié)果,非定常計算得到的拉力和扭矩系數(shù)與試驗值吻合較好。

        為了分析螺旋槳對氣流的加速效應(yīng),圖5分別給出定常和非定常時間平均(旋轉(zhuǎn)一圈的流場結(jié)果平均)下槳葉后方0.6R處馬赫數(shù)云圖。定常計算得到的螺旋槳后方馬赫數(shù)分布,與非定常時間平均的結(jié)果相吻合。

        表3 螺旋槳計算與試驗結(jié)果對比Table 3 Thecomparison between test and CFD results

        (a) steady (b) unsteady

        圖5槳葉后方0.6R處馬赫數(shù)云圖
        Fig.5Machnumberat0.6Rrearofpropeller

        為了分析螺旋槳對氣流的加旋效應(yīng),圖6和圖7分別給出定常和非定常時間平均(旋轉(zhuǎn)一圈的流場結(jié)果平均)下槳葉后方0.6R處橫向和縱向速度云圖。定常計算得到的螺旋槳后方橫向和縱向速度分布,與非定常時間平均的結(jié)果基本吻合,僅在加速區(qū)域上略微偏大,這主要是因為定常計算不能模擬槳葉三維分離等因素引起。因此,螺旋槳對氣流加速加旋的滑流效應(yīng),采用等效盤模型能較好地進(jìn)行模擬,且與非定常時間平均結(jié)果相近。圖8給出了兩種方法得到的空間流場示意圖。

        (a) steady (b) unsteady

        圖6槳葉后方0.6R處v方向速度云圖
        Fig.6Thev-velocityat0.6Rrearofpropeller

        (a) steady (b) unsteady

        圖7槳葉后方0.6R處w方向速度云圖
        Fig.7Thew-velocityat0.6Rrearofpropeller

        (a) steady

        3 計算對象及網(wǎng)格

        重點對前緣布置5個分布式螺旋槳的機(jī)翼進(jìn)行不同轉(zhuǎn)向組合下的滑流效應(yīng)研究。

        3.1 計算對象

        該外形機(jī)翼前緣布置5個螺旋槳(如圖9),機(jī)翼翼展25.8 m,機(jī)翼面積為55 m2。圖10給出了螺旋槳編號以及不同分布式螺旋槳旋轉(zhuǎn)方向組合定義,其中螺旋槳槳葉直徑均為2.4 m,單個螺旋槳包含三片槳葉。為后續(xù)方便進(jìn)行滑流效應(yīng)分析,定義順流方向看,螺旋槳順時針旋轉(zhuǎn)(逆翼尖渦)為正。

        圖9 分布式螺旋槳推進(jìn)全機(jī)及機(jī)翼外形示意圖Fig.9 Shape of a distributed propellers transport aircraft and the wing

        圖10 分布式螺旋槳旋轉(zhuǎn)組合方案Fig.10 The rotating direction of distributed propellers

        3.2 計算網(wǎng)格

        計算采用半模外形,網(wǎng)格為全對接結(jié)構(gòu)網(wǎng)格,網(wǎng)格量約為2000萬,網(wǎng)格塊數(shù)260個,其中第一層網(wǎng)格距離約1.0×10-5m。網(wǎng)格在關(guān)鍵流場區(qū)域進(jìn)行適當(dāng)加密,特別是螺旋槳后方。機(jī)翼弦向和展向網(wǎng)格布點數(shù)為70×120個。螺旋槳采用無厚度圓盤代替,具體網(wǎng)格示意圖如圖11和圖12所示。

        圖11 機(jī)翼及螺旋槳盤面表面網(wǎng)格Fig.11 Mesh on the transport aircraft surface

        圖12 翼尖部分網(wǎng)格示意圖Fig.12 Mesh near the wing and propellers

        3.3 計算方法及狀態(tài)

        采用雷諾平均N-S方程,離散方程組求解應(yīng)用LU-SGS方法,空間方向粘性項采用二階中心格式離散,無粘項為MUSCL-Roe格式,SA湍流模型,為加快計算收斂速度,采用低速預(yù)處理技術(shù)、大規(guī)模并行計算和多重網(wǎng)格技術(shù)。

        以起降狀態(tài)作為分析工況,來流速度200 km/h,迎角范圍為-2°~14°,分別考慮有無滑流情況。有滑流狀態(tài)螺旋槳速均為1550 rpm,槳葉半徑70%處槳距為28.0°。為更好地分析不同螺旋槳旋轉(zhuǎn)組合,分別對Rot-A、Rot-B、Rot-C和Rot-D四種組合方案(如圖10)進(jìn)行滑流效應(yīng)研究,同時分別完成單個螺旋槳正反轉(zhuǎn)滑流影響分析。

        4 不同旋轉(zhuǎn)組合方案分析

        主要分析不同分布式螺旋槳旋轉(zhuǎn)組合方案下的機(jī)翼滑流效應(yīng),分別機(jī)翼氣動特性、壓力分布及典型流場三個方面開展分析說明。

        4.1 機(jī)翼氣動特性

        圖13給出了四種不同分布式螺旋槳轉(zhuǎn)向組合下的機(jī)翼阻力、升力、俯仰力矩系數(shù)以及升阻力極曲線。在阻力系數(shù)上,小迎角下Rot-B阻力最大,Rot-A和Rot-C相對更小;在升力系數(shù)上,小迎角下四種方案相差較小,且Rot-A相對其他方案略大;Rot-B在較大迎角下升力系數(shù)仍能保持較好線性度;在俯仰力矩系數(shù)上,Rot-B低頭力矩相對其他方案偏大;在升阻力極曲線上,升力系數(shù)在0.24以內(nèi),Rot-C和Rot-D阻力更小,且在升力系數(shù)0.24以上,Rot-A和Rot-C較其他方案阻力更小。

        (a) CD~α

        (b) CL~α

        (c) Cm~α

        (d) CD~CL

        為進(jìn)一步分析不同轉(zhuǎn)向組合下的機(jī)翼升阻力特性,圖14給出了有無滑流的四種螺旋槳轉(zhuǎn)向組合下機(jī)翼升阻力系數(shù)增量,四種轉(zhuǎn)向組合下的滑流均引起阻力和升力增大;在迎角α=8°以內(nèi),Rot-A和Rot-C阻力系數(shù)增量兩者基本相同,且均小于另外兩種方案;在較小迎角下,Rot-A升力系數(shù)增量最為顯著,Rot-C次之。

        (a) ΔCD~α

        (b) ΔCL~α

        以迎角α=3°為例,表4給出了不同螺旋槳轉(zhuǎn)向組合下的有無滑流下機(jī)翼升阻力增量情況。此時,有滑流較無滑流狀態(tài)機(jī)翼阻力均增加約81%以上,升力增加約14%以上;Rot-B阻力增加最大,而Rot-A升力增量最大;Rot-A和Rot-C阻力增量相同,均較另外兩種方案小,且Rot-A的升力更大;Rot-B和Rot-D升力增量相近,但Rot-B阻力更大。同時,文獻(xiàn)[6]中LEAPTech驗證機(jī)采用Rot-C的分布式螺旋槳轉(zhuǎn)向組合方案,這與機(jī)翼增升減阻存在一定關(guān)系。

        表4 不同組合方案在α=3°狀態(tài)機(jī)翼升阻力增量Table 4 The difference of drag and lift of the four cases at α=3°

        4.2 機(jī)翼壓力分布

        圖15給出了迎角α=3°下,Rot-A和Rot-B兩種轉(zhuǎn)向組合機(jī)翼1/4弦長處壓力分布,從上表面吸力峰數(shù)量看,Rot-A有5個明顯吸力峰,而Rot-B存在4個;從下表面吸力峰數(shù)量看,Rot-A有4個較為明顯吸力峰,而Rot-B存在5個。這主要是Rot-A方案翼尖螺旋槳逆翼尖渦旋轉(zhuǎn),在滑流作用下翼尖上表面存在較明顯的吸力峰。

        圖15 兩種轉(zhuǎn)向組合下的機(jī)翼1/4弦長處壓力系數(shù)分布Fig.15 Pressure coefficient distribution at 1/4 wing section with Rot-A and Rot-B

        為方便分析機(jī)翼展向站位壓力分布,圖16為三個機(jī)翼站位示意圖。圖17給出了不同轉(zhuǎn)向組合下的機(jī)翼站位±0.63R處壓力分布,Rot-A和Rot-C方案在站位-0.63R前緣吸力較Rot-B和Rot-D大,而在站位+0.63R正好相反;在站位-0.63R處,Rot-A前緣吸力較Ror-C略小,而在站位+0.63R處,Rot-B前緣吸力較Ror-D略小,即對于相鄰槳葉轉(zhuǎn)向相反情況而言,其轉(zhuǎn)軸中間區(qū)域機(jī)翼的前緣吸力相對轉(zhuǎn)向同向狀態(tài)有所加強(qiáng)。這主要是相鄰槳葉轉(zhuǎn)向相反,其轉(zhuǎn)軸中間位置槳葉均處于上行或下行狀態(tài)。

        圖16 機(jī)翼站位示意圖Fig.16 The sections distribution of wing

        (a) Z=-0.63R

        (b) Z=+0.63R

        為進(jìn)一步分析不同轉(zhuǎn)向組合對機(jī)翼翼尖影響情況,圖18給出了機(jī)翼翼尖附件站位T-0.78R處的壓力系數(shù)分布。Rot-A和Rot-C方案前緣吸力較Rot-B和Rot-D明顯偏大;Rot-C前緣吸力較Rot-A偏大,這與圖17結(jié)論相同。同時由于該站位位于機(jī)翼翼尖螺旋槳滑流區(qū)域,翼尖螺旋槳轉(zhuǎn)向?qū)υ搮^(qū)域的滑流影響對全機(jī)升力影響較大。

        圖18 不同轉(zhuǎn)向組合下的機(jī)翼站位T-0.78R處壓力系數(shù)分布Fig.18 Pressure coefficients distribution at T-0.78R sections of the four cases

        4.3 典型流場

        重點對迎角α=3°下,機(jī)翼上下表面壓力云圖和螺旋槳附近站位流線進(jìn)行分析,特別是機(jī)翼上下表面壓力峰值。圖19和圖20分別給出了不同轉(zhuǎn)向組合下的機(jī)翼上表面和下表面壓力云圖。從上表面壓力云圖來看,Rot-A和Rot-C存在5個明顯的前緣低壓區(qū),而Rot-B和Rot-D則為4個;從前緣低壓區(qū)與螺旋槳軸線相對位置來看,Rot-A均位于右側(cè),Rot-B均位于左側(cè),這主要和螺旋槳轉(zhuǎn)向密切相關(guān);在翼尖部分,Rot-A和Rot-C低壓區(qū)域較Rot-B和Rot-D明顯偏大。從下表面壓力云圖來看,四種方案在機(jī)翼前緣差異明顯,而在后緣差異較小;Rot-A和Rot-C存在5個明顯的前緣高壓區(qū),而Rot-B和Rot-D則為4個。

        圖19 不同轉(zhuǎn)向組合下的機(jī)翼上表面壓力云圖Fig.19 Pressure coefficients distribution at upper surface of the four cases

        圖20 不同轉(zhuǎn)向組合下的機(jī)翼下表面壓力云圖Fig.20 Pressure coefficients distribution at lower surface of the four cases

        圖21給出不同轉(zhuǎn)向組合下的機(jī)翼站位壓力云圖和流線示意圖,其中在Z=-0.63R和Z=+0.63R兩個站位處,Rot-A和Rot-C螺旋槳轉(zhuǎn)向相同,Z=-0.63R處氣流經(jīng)過槳葉后均向上偏轉(zhuǎn),Z=+0.63R處氣流經(jīng)過槳葉后均向下偏轉(zhuǎn),且兩者壓力分布基本相近;Rot-B和Rot-D螺旋槳轉(zhuǎn)向相同,Z=-0.63R處氣流經(jīng)過槳葉后均向下偏轉(zhuǎn),Z=+0.63R處氣流經(jīng)過槳葉后均向上偏轉(zhuǎn),且兩者壓力分布基本相近;在Z=-0.63R處,Rot-A翼型低壓區(qū)較Rot-B更靠前,且低壓區(qū)更大,而在Z=+0.63R處恰好相反。這主要是槳葉上行一側(cè)機(jī)翼有效迎角增加,低壓區(qū)前移且較大,槳葉下行一側(cè)機(jī)翼有效迎角減小,低壓區(qū)后移且較小。

        (a) Z=-0.63R (b) Z=+0.63R

        圖22給出了迎角α=3°下,不同分布式螺旋槳轉(zhuǎn)向方案下的有無滑流機(jī)翼1/4弦長馬赫數(shù)差量云圖。四種分布式螺旋槳旋轉(zhuǎn)組合下,均在螺旋槳后方出現(xiàn)明顯的滑流區(qū),即氣流被加速;Rot-A和Rot-B馬赫數(shù)差量較大區(qū)域均在螺旋槳同側(cè),而Rot-C和Rot-D正好相反;除翼尖螺旋槳正轉(zhuǎn)狀態(tài)外,其余狀態(tài)螺旋槳均存在明顯的馬赫數(shù)差量,且均位于機(jī)翼下方,這主要是槳盤在正迎角下,下行槳葉有效迎角增加,上行槳葉有效迎角減小,引起下行槳葉一側(cè)滑流動壓增量較上行槳葉一側(cè)偏大。

        圖22 有無滑流機(jī)翼1/4弦長馬赫數(shù)差量云圖Fig.22 Mach number difference at 1/4 wing section of the four cases

        5 單個螺旋槳正反轉(zhuǎn)分析

        為了更好地分析該分布式螺旋槳布置方式對機(jī)翼滑流影響情況,分別對單個螺旋槳正反轉(zhuǎn)情況下的滑流效應(yīng)進(jìn)行研究,特別是滑流對機(jī)翼升阻力增量影響情況。此時,每個螺旋槳轉(zhuǎn)速均為1550RPM,槳葉半徑70%處槳距均為28.0°。

        圖23分別給出單獨螺旋槳正反轉(zhuǎn)滑流狀態(tài)下,迎角α=3°和α=5°機(jī)翼相對無滑流的升阻力增量情況。在兩種迎角狀態(tài)下,單獨螺旋槳滑流對機(jī)翼升阻力影響基本相近;相對無滑流狀態(tài)而言,除翼尖螺旋槳外,單獨螺旋槳正反轉(zhuǎn)滑流均引起阻力增加,升力增大;對于翼尖螺旋槳而言,螺旋槳正轉(zhuǎn)(逆翼尖渦方向)阻力較無滑流狀態(tài)更低,而升力反而增大,螺旋槳反轉(zhuǎn)(順翼尖渦方向)則效果正好相反,即翼尖螺旋槳逆翼尖渦方向旋轉(zhuǎn)具有增升減阻效果;除靠近翼根螺旋槳外,其他單獨螺旋槳正轉(zhuǎn)狀態(tài)下阻力較反轉(zhuǎn)小,且越靠近翼尖越顯著;除翼尖螺旋槳反轉(zhuǎn)狀態(tài)外,其他螺旋槳滑流狀態(tài)對機(jī)翼升力增量大小相當(dāng)。這主要是螺旋槳逆翼尖渦方向旋轉(zhuǎn),能極大削弱翼尖渦的強(qiáng)度,從而降低機(jī)翼誘導(dǎo)阻力。

        (a) α=3°

        (b) α=5°

        6 結(jié) 論

        通過完成分布式螺旋槳的機(jī)翼不同轉(zhuǎn)向組合下的滑流效應(yīng)研究,并對單個螺旋槳正反轉(zhuǎn)狀態(tài)下機(jī)翼升阻力增量情況分析,得到如下結(jié)論:

        1) Rot-A和Rot-C方案的升阻特性相對其他兩種均更優(yōu),若考慮到Rot-A方案存在動力共振、反扭力矩平衡等問題,Rot-C方案則相對最優(yōu);

        2) 四種轉(zhuǎn)向組合下的滑流均引起阻力和升力增大,在迎角α=8°內(nèi),Rot-A升力系數(shù)增量最為顯著,Rot-C次之,且Rot-A和Rot-C阻力系數(shù)增量兩者基本相同,均小于另外兩種方案;

        3) 相鄰槳葉轉(zhuǎn)向相反時,其轉(zhuǎn)軸中間位置槳葉均處于上行或下行狀態(tài),使得轉(zhuǎn)軸中間區(qū)域機(jī)翼的前緣吸力相對轉(zhuǎn)向同向狀態(tài)有所加強(qiáng);

        4) 分布式螺旋槳機(jī)翼升力與滑流作用下機(jī)翼上下表面吸力峰數(shù)量關(guān)系密切,特別是翼尖螺旋槳旋轉(zhuǎn)方向;

        5) 翼尖螺旋槳逆翼尖渦方向旋轉(zhuǎn),能極大削弱翼尖渦的強(qiáng)度,具有增升減阻效果;

        6) 通過分析發(fā)現(xiàn)該方案得到的分布式滑流對機(jī)翼增升效果較為明顯,但仍未能充分體現(xiàn)分布式螺旋槳推進(jìn)的顯著優(yōu)勢,這可能與機(jī)翼展弦比、螺旋槳數(shù)量及布置方式等有關(guān)。因此下一步將繼續(xù)探討分布式滑流對機(jī)翼氣動特性影響情況,充分發(fā)掘分布式螺旋槳推進(jìn)的潛在優(yōu)勢。

        致謝:在此對課題組張玉倫、洪俊武、王光學(xué)、張書俊、孫巖、李偉、王昊、岳皓表示感謝。

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