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悬停状态直升机桨叶扭转分布的优化数值计算

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建立了一套基于高精度CFD技术和代理模型优化算法的旋翼气动外形设计方法。在该方法中，旋翼流场气动性能的计算采用了基于N-S／Euler方程的CFD方法，并根据流场特点、精度和效率的要求采用B-L湍流模型，通量计算采用高阶的Roe-MUSCL格式进行。为提高网格生成质量和便于流场控制方程的求解，将流场分成两个区域，即围绕旋翼的粘性区和无粘的背景网格区。其中，桨叶网格使用了基于二维翼型网格的参数化方法生成，数值结果表明该方法有效地提高了网格生成质量及效率。在参考旋翼流场及桨叶细节流动分析的基础上给出设计变量及范围，有效减小了优化问题的规模；为满足优化和机理分析的需要，将基于置换遗传算法优化的拉丁超立方方法和径向基函数的代理模型优化方法引入到桨叶外形的优化设计中。文中首先以“Helishape 7A”旋翼为算例，检验了数值模拟方法的准确性。然后，应用所建立的优化方法针对旋翼负扭转分布进行了优化计算，结果表明优化后的旋翼悬停气动性能比优化前有了明显提高。

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来源
《第十五届全国计算流体力学会议》|2012年|707-714|共8页
会议地点烟台
作者
王博; 招启军; 徐国华;
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作者单位

中国空气动力学会;

中国力学学会;

中国航空学会;

中国宇航学会;

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会议组织
正文语种
原文格式 PDF
中图分类 V275.1;
关键词
直升机; 旋翼浆叶; 气动性能; 嵌套网格; 优化设计;

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