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悬停旋翼流场的高精度数值模拟

招启军  徐国华  
【摘要】:为了减少旋翼尾迹的数值耗散,建立了一个基于Navier-Stokes方程/自由尾迹分析/全位势方程的旋翼流场求解的新的混合方法。该方法的求解域由3部分组成:一是围绕旋翼桨叶周围的黏性区域,采用可压Navier-Stokes方程来捕捉近场信息,包括激波及尾迹;二是离桨叶较远、黏性可以忽略的等熵流区域,以全位势方程来描述其流动;三是在无黏区域中嵌入自由尾迹模型,模拟桨尖涡从黏性区域进入势流范围的发展变化。以两叶的CaradonnaTung模型旋翼为算例,计算给出了旋翼桨叶表面的压强分布以及桨尖涡的位置,并与试验结果进行了对比,表明本文的混合方法能够很大程度地减少旋翼尾迹的数值耗散。

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