现代直升机旋翼空气动力学

现代直升机旋翼空气动力学

•目录：

•第1章绪论

1.1空气动力学的内容

1.1.1定义

1.1.2研究问题的类型

1.2空气动力学的研究工具

1.2.1解析工具

1.2.2计算工具

1.2.3实验工具

1.3直升机概况

1.3.1发展简述

1.3.2直升机分类

1.4直升机空气动力学发展概况

1.4.1经典空气动力学理论

1.4.2基于CFD技术的旋翼流场模拟

1.4.3旋翼计算声学简介

1.4.4旋翼/机身等多部件的气动干扰简介1.5旋翼基本参数介绍

参考文献

第2章旋翼动量理论

2.1引言

2.2垂直飞行时的动量理论

2.2.1垂直上升状态

2.2.2悬停状态

2.2.3垂直下降状态

2.2.4诱导速度普遍规律

2.3前飞时的动量理论

2.3.1平飞状态

2.3.2爬升和下滑状态

2.3.3诱导速度普遍规律

参考文献

第3章旋翼叶素理论

3.1引言

3.2桨叶翼型

3.2.1桨叶翼型几何参数

3.2.2桨叶翼型空气动力学特性

3.2.3桨叶翼型设计

3.3垂直飞行时的叶素理论

3.3.1旋翼拉力和功率的微分形式

3.3.2旋翼拉力和功率的积分形式

3.3.3旋翼拉力的近似解析式

3.3.4旋翼功率的近似解析式

3.3.5完善系数

3.4基于叶素-环量理论的拉力系数3.5基于叶素-动量组合理论的拉力系数3.6前飞时的叶素理论

3.6.1旋翼拉力和功率的积分形式

3.6.2旋翼拉力和功率的近似解析式3.6.3旋翼功率的一般表达式

参考文献

第4章旋翼涡流理论

4.1引言

4.2基本概念

4.2.1Kelvin定理

4.2.2Helmholtz定律

4.2.3Biot-Savart定律

4.2.4涡与环量

4.3垂直飞行时的涡流理论

4.3.1儒氏旋翼涡系模型

4.3.2儒氏旋翼诱导速度

4.3.3非儒氏旋翼涡系模型

4.3.4非儒氏旋翼诱导速度

4.4前飞时的涡流理论

4.4.1旋翼涡系模型

4.4.2旋翼诱导速度

4.4.3桨叶附着涡环量的求解

参考文献

第5章旋翼自由尾流分析技术

5.1引言

5.2涡动力学基础

5.3自由涡系模型

5.3.1旋翼桨叶涡系模型

5.3.2旋翼尾迹模型

5.3.3旋翼桨尖涡模型

5.3.4涡核扩散模型

5.4桨叶附着涡环量求解

5.5远尾迹涡丝控制方程

5.6远尾迹涡丝控制方程的求解

5.6.1远尾迹周期边界条件

5.6.2PIPC松弛迭代法求解过程

5.7自由尾迹/面元法的耦合模型算例5.7.1求解方法

5.7.2涡/面干扰

5.7.3算例分析

参考文献

第6章旋翼CFD理论基础知识6.1引言

6.2适合旋翼的流体力学控制方程组

6.2.1连续性方程

6.2.2动量方程

6.2.3能量方程

6.2.4控制方程的选择形式

6.3控制方程的离散化

6.3.1有限差分法（FDM）

6.3.2有限体积法（FVM）

6.4网格生成简介

6.4.1椭圆网格生成实例

6.4.2多区重叠网格（嵌套网格）简介

6.5结论

参考文献

第7章旋翼N-S方程SIMPLE数值模拟方法7.1引言

7.2SIMPLE算法

7.2.1交错网格技术

7.2.2SIMPLE算法基本假设

7.2.3SIMPLE算法基本步骤

7.2.4SIMPLE算法的简单算例

7.3SIMPLER算法简介

7.4代数方程组的求解

7.5前飞旋翼湍流场的数值模拟算例

7.5.1流场控制方程

7.5.2动量源项

7.5.3算例方案描述

7.5.4前飞流场分析

7.5.5前飞性能预测

7.6垂直下降旋翼湍流场的数值模拟算例7.6.1桨盘压差源项计算

7.6.2垂直下降算例方案描述

7.6.3模型旋翼悬停算例验证

7.6.4垂直下降算例流场分析

7.6.5垂直下降性能预测

7.7斜下降旋翼湍流场的数值模拟算例

7.7.1计算模型及方法

7.7.2旋翼升阻气动特性

7.7.3单片桨叶压力场随周期的变化

7.7.4孤立旋翼流场分析

7.7.5旋翼/机身组合流场分析

参考文献

第8章旋翼TVD数值模拟方法

8.1引言

8.2TVD格式的概念和性质

8.2.1TVD的概念

8.2.2TVD的性质

8.3TVD格式的构造

8.3.1一阶TVD格式

8.3.2二阶TVD格式

8.3.3高阶TVD格式简介

8.4对一维和多维方程组的推广

8.4.1一维方程组的推广

8.4.2多维方程组的推广

8.5算例：旋翼流场Euler方程Jameson/TVD数值模拟8.5.1主控方程

8.5.2数值方法

8.5.3结果分析

参考文献

第9章旋翼绕流N-S方程数值计算方法

9.1引言

9.2Jameson格式