扰动风作用下微型旋翼流场的数值模拟及流动控制研究

来源：计算力学学报杂志2015年第3期北京时间：

作者：赵贺,李孝伟,李亮

单位：上海市应用数学和力学研究所, 上海 200072,上海市应用数学和力学研究所, 上海 200072,上海市应用数学和力学研究所, 上海 200072

摘要：对于处在低雷诺数下的微型旋翼,扰动风对其流场影响很大。本文基于动态嵌套网格技术的双时间法,采用网格速度法模拟扰动风,研究了不同频率和幅值的正弦式扰动风下三维微型旋翼上的拉力系数响应情况, 并采用变形网格方法模拟了旋翼桨叶的周期性边距运动对扰动风的流动控制,为今后旋翼机的主动控制研究提供了线索。研究结果表明,低雷诺数下,旋翼在周期性扰动风作用下的拉力响应曲线拟合函数与扰动风函数形式相同,响应曲线函数同样具有周期性变化趋势,波动幅值与扰动风幅值成正比例关系;对不同飞行状态下的旋翼,采用周期等角变距方式,能够找到一个适合的控制参数使得旋翼在正弦式扰动风环境下旋翼的拉力波动在一定范围内得到有效抑制。

关键词：正弦扰动风,微型旋翼,动态嵌套网格,双时间法,流动控制,

基金资助：上海市科委自然基金(13ZR1415700)资助项目.