应用协同射流控制的临近空间螺旋桨高增效方法 |
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引用本文: | 朱敏,杨旭东,宋超,宋文萍.应用协同射流控制的临近空间螺旋桨高增效方法[J].航空学报,2014(6):1549-1559. |
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作者姓名: | 朱敏 杨旭东 宋超 宋文萍 |
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作者单位: | 西北工业大学翼型叶栅空气动力学国防科技重点实验室; |
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基金项目: | 国家自然科学基金(11272263,11302177)~~ |
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摘 要: | 基于雷诺平均Navier-Stokes方程与多块搭接网格技术,数值模拟了协同射流(CFJ)翼型及桨叶的黏性绕流,分析了CFJ技术的增升减阻效果及工作机理。研究了CFJ的功率及效能比的分析方法,量化分析了CFJ的能量利用率。开展了喷口大小、喷口动量系数等参数对CFJ翼型性能的影响规律研究,并在此基础上开展了应用CFJ的临近空间螺旋桨高增效方法研究。结果表明:数值模拟结果与实验值吻合良好,在不同状态下,CFJ控制技术均能显著改善翼型气动性能。其中,最大升力系数提高了60%~130%;阻力系数降低了100%~440%,部分小迎角工况甚至出现负阻力系数,升阻比显著提高;翼型失速特性明显改善,失速迎角提高了近10°;能量利用率高,效能比可达440%。最终,在最优参数条件设置下,采用基于CFJ控制技术的临近空间螺旋桨可提高效率5%以上。
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关 键 词: | 流动控制 Navier-Stokes方程 螺旋桨 协同射流 喷口动量系数 临近空间 效能比 |
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