CN108984862B - 一种气动特性cfd计算结果修正方法 - Google Patents
一种气动特性cfd计算结果修正方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及直升机气动计算技术领域,特别涉及一种气动特性CFD计算结果修正方法,包括如下步骤:确定加改装直升机外挂设备的气动外形和安装位置;计算到加改装前机身的气动特性数据;判断CFD计算方法的准确性和可靠性;到加改装后机身的气动特性数据;在加改装后的机身气动特性CFD计算值满足阻力、俯仰力矩和偏航力矩的指标要求情况下,进行下一步;得到加改装后的直升机机身气动特性数据。与直升机模型风洞试验相比,本方法能够快速地计算出加改装后的直升机机身气动特性数据,从而使直升机获得气动特性数据的时间降低70%以上,并且,本方法方便直升机飞行性能、飞行品质、旋翼载荷和飞行载荷等后续计算工作顺利推进。
Description
技术领域
本发明涉及直升机气动计算技术领域,特别涉及一种气动特性CFD计算结果修正方法。
背景技术
直升机机身气动特性数据是进行飞行性能、飞行品质、旋翼载荷和飞行载荷等计算的设计输入,是直升机研制过程中的重要基础数据。目前获得直升机机身气动特性数据主要有风洞试验和CFD计算两种方法。其中风洞试验前期需要设计制作直升机模型,协调等待风洞试验时间等,试验过程中不能快速地对气动外形进行修改,周期比较长,而且成本也比较高。而随着计算机技术的进步和数值计算方法的发展,CFD计算速度越来越快,计算结果的准确性和可靠性也越来越高。
目前很多研发机构和公司采用“一机多型”的思路发展直升机,这样可以降低直升机研制成本,加快研制进度。在基本型直升机上加装和改装部分设备对直升机的机身气动特性有比较大的影响,而加改型直升机的研制周期比较短,因此没有时间周期进行风洞试验。
发明内容
本发明的目的是提供了一种气动特性CFD计算结果修正方法,以解决现有直升机机身气动特性数据获取方法存在的至少一个的问题。
本发明的技术方案是:
一种气动特性CFD计算结果修正方法,包括如下步骤:
步骤一、确定加改装直升机外挂设备的气动外形和安装位置;
步骤二、对所述加改装前的直升机机身气动特性进行CFD计算,到加改装前机身的气动特性数据;
步骤三、将加改装前的CFD计算结果与风洞试验值进行对比分析,判断CFD计算方法的准确性和可靠性;若准确可靠,则进行下一步;否则,返回步骤二,改进CFD计算方法;
步骤四、对加改装后的直升机机身气动特性进行CFD计算,到加改装后机身的气动特性数据;
步骤五、判断加改装后的机身气动特性CFD计算值是否满足阻力、俯仰力矩和偏航力矩的指标要求;若满足,则进行下一步数据修正;若不满足,则对比分析加改装前后的CFD计算值,优化改进外挂设备的气动外形和安装位置,直到满足指标要求;
步骤六、根据加改装前后机身气动特性CFD计算之间的差值,结合加改装前的直升机机身气动特性风洞试验数据得到加改装后的直升机机身气动特性数据。
可选的,在所述步骤二的网格划分过程中,对预定区域进行网格加密,之后进行计算并得到机身的气动特性数据。
可选的,在所述步骤四的网格划分过程中,对所述预定区域以及外挂设备附近的区域进行网格加密,之后进行计算并得到机身的气动特性数据。
发明效果:
本发明的气动特性CFD计算结果修正方法,能够快速地计算出加改装后的直升机机身气动特性数据,从而使直升机获得气动特性数据的时间降低70%以上;方便直升机飞行性能、飞行品质、旋翼载荷和飞行载荷等后续计算工作顺利推进;并且,可以根据直升机研制需求和技术状态的变化,快速地获得调气动外形之后的气动特性数据,为直升机外挂设备的气动外形和安装位置的优化改进通过技术支持。
附图说明
图1是本发明气动特性CFD计算结果修正方法的原理图。
具体实施方式
为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中,自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
下面结合附图1对本发明的气动特性CFD计算结果修正方法做进一步详细说明。
本发明提供了一种气动特性CFD计算结果修正方法,通过对加改装设备前后的直升机进行机身气动特性的CFD计算,再结合加改装之前的风洞试验数据,得到加改装之后的直升机机身气动特性数据,从而快速地推进型号研制过程。
具体可以包括如下步骤:
步骤一、确定加改装直升机外挂设备的气动外形和安装位置。气动外形以及安装位置对直升机的气动阻力有比较大的影响。外挂设备的气动外形尽量呈流线型,同时与机身表面光滑过渡。在满足外挂设备功能实现的前提下,通过合理的总体布置与协调将外挂设备安装在对空气流动影响比较小的地方。
步骤二、对加改装前的直升机机身气动特性进行CFD计算,到加改装前机身的气动特性数据;进一步,在CFD计算的网格划分过程中,是对预定区域进行网格加密,之后进行计算并得到机身的气动特性数据。其中,优选预定区域指机身上气动外形比较复杂和尾流区域。
步骤三、将加改装前的CFD计算结果与风洞试验值进行对比分析,判断CFD计算方法的准确性和可靠性;若准确可靠,则进行下一步;否则,返回步骤二,改进CFD计算方法。具体地,对比分析的数值包括阻力系数、俯仰力矩系数、偏航力矩系数。
步骤四、对加改装后的直升机机身气动特性进行CFD计算,到加改装后机身的气动特性数据;同样,在CFD计算的网格划分过程中,是对预定区域进行网格加密,之后进行计算并得到机身的气动特性数据。其中,优选是对上述预定区域以及外挂设备附近的区域进行网格加密,之后进行计算并得到机身的气动特性数据。
步骤五、对比加改装后的机身气动特性CFD计算值与相关指标要求;判断加改装后的机身气动特性CFD计算值是否满足阻力、俯仰力矩和偏航力矩的指标要求;若满足,则进行下一步数据修正;若不满足,则对比分析加改装前后的CFD计算值,优化改进外挂设备的气动外形和安装位置,直到满足指标要求。
步骤六、根据加改装前后机身气动特性CFD计算之间的差值,结合加改装前的直升机机身气动特性风洞试验数据得到加改装后的直升机机身气动特性数据;具体采用如下公式:
F=F1+F2-F3;
其中,F表示加改装后的直升机机身气动特性数据;F1表示加改装前风洞试验数据;F2表示加改装后CFD计算数据;F3加改装前CFD计算数据。
与直升机模型风洞试验相比,本方法能够快速地计算出加改装后的直升机机身气动特性数据,从而使直升机获得气动特性数据的时间降低70%以上。方便直升机飞行性能、飞行品质、旋翼载荷和飞行载荷等后续计算工作顺利推进。而且可以根据直升机研制需求和技术状态的变化,快速地获得调气动外形之后的气动特性数据。为直升机外挂设备的气动外形和安装位置的优化改进通过技术支持。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (3)
1.一种气动特性CFD计算结果修正方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤一、确定加改装直升机外挂设备的气动外形和安装位置;
步骤二、对所述加改装前的直升机机身气动特性进行CFD计算,得到加改装前机身的气动特性数据;
步骤三、将加改装前的CFD计算结果与风洞试验值进行对比分析,判断CFD计算方法的准确性和可靠性;若准确可靠,则进行下一步;否则,返回步骤二,改进CFD计算方法;
步骤四、对加改装后的直升机机身气动特性进行CFD计算,得 到加改装后机身的气动特性数据;
步骤五、判断加改装后的机身气动特性CFD计算值是否满足阻力、俯仰力矩和偏航力矩的指标要求;若满足,则进行下一步数据修正;若不满足,则对比分析加改装前后的CFD计算值,优化改进外挂设备的气动外形和安装位置,直到满足指标要求;
步骤六、根据加改装前后机身气动特性CFD计算之间的差值,结合加改装前的直升机机身气动特性风洞试验数据得到加改装后的直升机机身气动特性数据。
2.根据权利要求1所述的气动特性CFD计算结果修正方法,其特征在于,在步骤二的网格划分过程中,对预定区域进行网格加密,之后进行计算并得到机身的气动特性数据。
3.根据权利要求2所述的气动特性CFD计算结果修正方法,其特征在于,在步骤四的网格划分过程中,对所述预定区域以及外挂设备附近的区域进行网格加密,之后进行计算并得到机身的气动特性数据。
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Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105115692A (zh) * | 2015-08-12 | 2015-12-02 | 中国航天空气动力技术研究院 | 一种cfd数值模拟与风洞试验相结合的气动预测方法 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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CN106840572A (zh) * | 2016-12-19 | 2017-06-13 | 中国航天空气动力技术研究院 | 一种临近空间大展弦比柔性飞行器风洞试验数据修正方法 |
CN106650095A (zh) * | 2016-12-21 | 2017-05-10 | 中国航天空气动力技术研究院 | 基于风洞试验数据与cfd计算的无人机控制矩阵的修正方法 |
CN106864770A (zh) * | 2017-02-24 | 2017-06-20 | 中国航天空气动力技术研究院 | 一种评估无人机制造外形气动偏差的方法 |
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