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 PDF

Info

Publication number
CN108984862B
CN108984862B CN201810677100.6A CN201810677100A CN108984862B CN 108984862 B CN108984862 B CN 108984862B CN 201810677100 A CN201810677100 A CN 201810677100A CN 108984862 B CN108984862 B CN 108984862B
Authority
CN
China
Prior art keywords
aerodynamic
helicopter
cfd
characteristic data
modified
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201810677100.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN108984862A (zh
Inventor
龙海斌
吴裕平
徐宝石
王之良
吴林波
牛嵩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
China Helicopter Research and Development Institute
Original Assignee
China Helicopter Research and Development Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by China Helicopter Research and Development Institute filed Critical China Helicopter Research and Development Institute
Priority to CN201810677100.6A priority Critical patent/CN108984862B/zh
Publication of CN108984862A publication Critical patent/CN108984862A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108984862B publication Critical patent/CN108984862B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Aerodynamic Tests, Hydrodynamic Tests, Wind Tunnels, And Water Tanks (AREA)

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

一种气动特性CFD计算结果修正方法
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。
CN201810677100.6A 2018-06-27 2018-06-27 一种气动特性cfd计算结果修正方法 Active CN108984862B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810677100.6A CN108984862B (zh) 2018-06-27 2018-06-27 一种气动特性cfd计算结果修正方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201810677100.6A CN108984862B (zh) 2018-06-27 2018-06-27 一种气动特性cfd计算结果修正方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108984862A CN108984862A (zh) 2018-12-11
CN108984862B true CN108984862B (zh) 2021-05-07

Family

ID=64539131

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201810677100.6A Active CN108984862B (zh) 2018-06-27 2018-06-27 一种气动特性cfd计算结果修正方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN108984862B (zh)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109900486B (zh) * 2019-03-04 2020-12-08 北京空天技术研究所 一种带飞飞行器热态气动性能获取方法
CN111581722B (zh) * 2020-04-30 2021-12-03 中国直升机设计研究所 一种翼身融合的运输直升机短翼外形设计方法
CN112199904B (zh) * 2020-09-25 2022-06-24 中国直升机设计研究所 一种直升机部件载荷严酷状态选取及评估方法
CN112182754B (zh) * 2020-09-25 2022-11-04 中国直升机设计研究所 一种直升机机身表面凸出物气动阻力计算方法
CN112651075B (zh) * 2020-10-30 2022-11-04 中国直升机设计研究所 一种减弱直升机尾部筛动的扰流片设计方法
CN114611437B (zh) * 2022-05-09 2022-08-09 上海华模科技有限公司 基于cfd技术的飞行器气动模型数据库的建立方法及装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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
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
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
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

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8831913B2 (en) * 2009-06-10 2014-09-09 Airbus Operations Limited Method of design optimisation

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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
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

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
低速飞机加装翼梢小翼的CFD数值计算及风洞试验研究;刘毅 等;《实验流体力学》;20150228;第29卷(第1期);第55-59页 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN108984862A (zh) 2018-12-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108984862B (zh) 一种气动特性cfd计算结果修正方法
CN111079228B (zh) 一种基于流场预测的气动外形优化方法
CN106840572A (zh) 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
CN109540459B (zh) 一种气动特性数值计算结果修正方法
CN105122248A (zh) 用于对部件尤其是涡轮叶片进行建模的方法
CN103558020A (zh) 机翼活动翼面在机翼大变形时的试验载荷施加方法
CN105115692A (zh) 一种cfd数值模拟与风洞试验相结合的气动预测方法
CN106864770B (zh) 一种评估无人机制造外形气动偏差的方法
US9187187B2 (en) Method of calculating dynamic pressure at the level of an aircraft surface
CN107742050B (zh) 一种面向混合网格高精度阻力预测的熵修正方法
CN112362291A (zh) 一种飞翼布局飞机纵向气动力系数的雷诺数效应修正方法
CN113051666B (zh) 一种旋翼飞行器噪声数字化分析方法及***
CN111274648B (zh) 一种民用飞机前缘襟翼的分布式飞行载荷设计方法
CN111159817A (zh) 一种结冰风洞试验用的混合缩比机翼翼型设计方法
Barabanov et al. Substantiation of choosing rational appearance of nose of aircraft with the use of mathematical modeling
CN112699622A (zh) 一种固定翼无人机的紧密编队气动耦合效应建模方法
CN107527385B (zh) 一种网格自动投影方法
CN110104164B (zh) 一种用于跨声速机翼的前加载-吸气组合流动控制方法
JP7014472B2 (ja) 三次元特徴記述子に基づく機翼フォーク点群の分割方法
CN112035959B (zh) 一种利用全机有限元分析结果快速确定翼面刚轴的方法
CN108100221A (zh) 一种飞机机翼非线性分析方法
CN117171894A (zh) 一种考虑静稳定裕度约束的飞行器布局气动优化设计方法
CN106447781B (zh) 一种基于Minkowski和面向自动装配的碰撞检测方法
CN111551343A (zh) 一种用于带栅格舵垂直回收火箭子级全速域气动特性风洞试验设计方法
CN109543250B (zh) 一种外倾双垂尾布局的垂尾及平尾构型设计方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant