基于CFD的三角翼式涡发生器设计与分析

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本文通过对三角形翼面的流场特性进行分析,提出了一种三角翼式新型旋涡发生装置用于模拟旋翼的桨尖涡。首先对三角翼式涡发生器进行了方案设计,建立了流场计算模型,应用StarCCM+软件对三角翼式涡发生器进行流场网格划分和数值计算,并利用Tecplot软件处理计算结果,获得旋涡的剖面速度分布;分别对三角翼后掠角、迎角和三角翼数量对涡发生器产生的旋涡结构和强度的影响进行了对比分析。在此基础上利用三维造型软件CATIA对三角翼式涡发生器进行结构设计,加工了三套三角翼式涡发生器试验模型,利用PIV流场测量系统测量了三角翼式涡发生器产生的旋涡剖面参数。通过将计算结果和试验结果进行对比分析验证了计算模型和计算结果的正确性,并且确定了与所用风源相匹配的三角翼式涡发生器参数。最后针对如何提高三角翼式涡发生器的旋涡强度提出了几点建议。本文的研究结果表明三角翼式涡发生器产生的旋涡结构与旋翼桨尖涡的结构基本一致,可以将其用于模拟旋翼桨尖涡进行桨涡干扰等试验。
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