现代直升机旋翼空气动力学PDF电子书下载
- 电子书积分:10 积分如何计算积分?
- 作 者:曹义华编著
- 出 版 社:北京:北京航空航天大学出版社
- 出版年份:2015
- ISBN:9787512416543
- 页数:224 页
第1章 绪论 1
1.1 空气动力学的内容 1
1.1.1 定义 1
1.1.2 研究问题的类型 3
1.2 空气动力学的研究工具 4
1.2.1 解析工具 4
1.2.2 计算工具 4
1.2.3 实验工具 4
1.3 直升机概况 5
1.3.1 发展简述 5
1.3.2 直升机分类 7
1.4 直升机空气动力学发展概况 8
1.4.1 经典空气动力学理论 8
1.4.2 基于CFD技术的旋翼流场模拟 9
1.4.3 旋翼计算声学简介 11
1.4.4 旋翼/机身等多部件的气动干扰简介 12
1.5 旋翼基本参数介绍 12
参考文献 14
第2章 旋翼动量理论 15
2.1 引言 15
2.2 垂直飞行时的动量理论 15
2.2.1 垂直上升状态 15
2.2.2 悬停状态 17
2.2.3 垂直下降状态 17
2.2.4 诱导速度普遍规律 20
2.3 前飞时的动量理论 21
2.3.1 平飞状态 21
2.3.2 爬升和下滑状态 23
2.3.3 诱导速度普遍规律 24
参考文献 24
第3章 旋翼叶素理论 25
3.1 引言 25
3.2 桨叶翼型 25
3.2.1 桨叶翼型几何参数 26
3.2.2 桨叶翼型空气动力学特性 26
3.2.3 桨叶翼型设计 30
3.3 垂直飞行时的叶素理论 31
3.3.1 旋翼拉力和功率的微分形式 31
3.3.2 旋翼拉力和功率的积分形式 33
3.3.3 旋翼拉力的近似解析式 34
3.3.4 旋翼功率的近似解析式 34
3.3.5 完善系数 34
3.4 基于叶素-环量理论的拉力系数 35
3.5 基于叶素-动量组合理论的拉力系数 36
3.6 前飞时的叶素理论 37
3.6.1 旋翼拉力和功率的积分形式 38
3.6.2 旋翼拉力和功率的近似解析式 38
3.6.3 旋翼功率的一般表达式 39
参考文献 40
第4章 旋翼涡流理论 42
4.1 引言 42
4.2 基本概念 42
4.2.1 Kelvin定理 42
4.2.2 Helmholtz定律 43
4.2.3 Biot-Savart定律 43
4.2.4 涡与环量 44
4.3 垂直飞行时的涡流理论 45
4.3.1 儒氏旋翼涡系模型 45
4.3.2 儒氏旋翼诱导速度 46
4.3.3 非儒氏旋翼涡系模型 52
4.3.4 非儒氏旋翼诱导速度 52
4.4 前飞时的涡流理论 53
4.4.1 旋翼涡系模型 53
4.4.2 旋翼诱导速度 53
4.4.3 桨叶附着涡环量的求解 54
参考文献 54
第5章 旋翼自由尾流分析技术 56
5.1 引言 56
5.2 涡动力学基础 56
5.3 自由涡系模型 57
5.3.1 旋翼桨叶涡系模型 57
5.3.2 旋翼尾迹模型 58
5.3.3 旋翼桨尖涡模型 59
5.3.4 涡核扩散模型 59
5.4 桨叶附着涡环量求解 60
5.5 远尾迹涡丝控制方程 61
5.6 远尾迹涡丝控制方程的求解 62
5.6.1 远尾迹周期边界条件 62
5.6.2 PIPC松弛迭代法求解过程 63
5.7 自由尾迹/面元法的耦合模型算例 65
5.7.1 求解方法 65
5.7.2 涡/面干扰 66
5.7.3 算例分析 66
参考文献 67
第6章 旋翼CFD理论基础知识 69
6.1 引言 69
6.2 适合旋翼的流体力学控制方程组 69
6.2.1 连续性方程 69
6.2.2 动量方程 72
6.2.3 能量方程 74
6.2.4 控制方程的选择形式 75
6.3 控制方程的离散化 75
6.3.1 有限差分法(FDM) 75
6.3.2 有限体积法(FVM) 77
6.4 网格生成简介 78
6.4.1 椭圆网格生成实例 80
6.4.2 多区重叠网格(嵌套网格)简介 82
6.5 结论 85
参考文献 85
第7章 旋翼N-S方程SIMPLE数值模拟方法 87
7.1 引言 87
7.2 SIMPLE算法 87
7.2.1 交错网格技术 87
7.2.2 SIMPLE算法基本假设 89
7.2.3 SIMPLE算法基本步骤 90
7.2.4 SIMPLE算法的简单算例 90
7.3 SIMPLER算法简介 91
7.4 代数方程组的求解 93
7.5 前飞旋翼湍流场的数值模拟算例 94
7.5.1 流场控制方程 94
7.5.2 动量源项 95
7.5.3 算例方案描述 96
7.5.4 前飞流场分析 97
7.5.5 前飞性能预测 99
7.6 垂直下降旋翼湍流场的数值模拟算例 101
7.6.1 桨盘压差源项计算 102
7.6.2 垂直下降算例方案描述 103
7.6.3 模型旋翼悬停算例验证 105
7.6.4 垂直下降算例流场分析 106
7.6.5 垂直下降性能预测 110
7.7 斜下降旋翼湍流场的数值模拟算例 112
7.7.1 计算模型及方法 112
7.7.2 旋翼升阻气动特性 114
7.7.3 单片桨叶压力场随周期的变化 115
7.7.4 孤立旋翼流场分析 117
7.7.5 旋翼/机身组合流场分析 118
参考文献 119
第8章 旋翼TVD数值模拟方法 120
8.1 引言 120
8.2 TVD格式的概念和性质 120
8.2.1 TVD的概念 120
8.2.2 TVD的性质 121
8.3 TVD格式的构造 121
8.3.1 一阶TVD格式 121
8.3.2 二阶TVD格式 122
8.3.3 高阶TVD格式简介 127
8.4 对一维和多维方程组的推广 127
8.4.1 一维方程组的推广 128
8.4.2 多维方程组的推广 128
8.5 算例:旋翼流场Euler方程Jameson/TVD数值模拟 128
8.5.1 主控方程 129
8.5.2 数值方法 130
8.5.3 结果分析 131
参考文献 136
第9章 旋翼绕流N-S方程数值计算方法 138
9.1 引言 138
9.2 Jameson格式 138
9.2.1 标量人工粘性的中心差分方法 138
9.2.2 各向异性的人工粘性 139
9.2.3 矩阵人工粘性模型 140
9.3 TVD格式 141
9.3.1 TVD的概念 141
9.3.2 单调格式、保单调格式和TVD性质的充分条件 141
9.3.3 显式一阶TVD格式举例 143
9.4 一种Jameson/TVD混合格式 143
9.4.1 N-S方程和通量修正法 143
9.4.2 旋翼流场N-S方程Jameson/TVD数值模拟方法 146
9.5 Jameson格式与其他格式 148
9.5.1 积分形式下的旋翼流动控制方程 148
9.5.2 空间离散格式 152
9.5.3 悬停旋翼流动的数值模拟 161
9.5.4 前飞旋翼流动的数值模拟 169
参考文献 174
第10章 旋翼洗流和旋翼/机身/发动机耦合流场分析 177
10.1 引言 177
10.2 旋翼洗流分析 177
10.3 旋翼/机身干扰流场 179
10.3.1 “作用盘”假设 179
10.3.2 N-S方程直接模拟 179
10.4 旋翼/机身/发动机耦合流场 186
10.5 旋翼/机身/柱体耦合流场 191
10.5.1 旋翼/机身耦合流场 191
10.5.2 机身/柱体耦合流场 194
参考文献 198
第11章 旋翼计算声学基础 200
11.1 引言 200
11.2 Ffowcs Williams-Hawkings方程和Kirchhoff理论 200
11.2.1 Ffowcs Williams-Hawkings方程 200
11.2.2 Kirchhoff理论 200
11.3 两种方法的比较 201
11.4 桨涡干扰噪声的模拟 209
11.5 计算流体力学方法 212
参考文献 214
习题与思考题 216
附录 彩图页 219
- 《流体力学》张扬军,彭杰,诸葛伟林编著 2019
- 《工程静力学》王科盛主编 2019
- 《空气动力学 7 飘浮的秘密》(加)克里斯·费里著 2019
- 《中国退役动力电池循环利用技术与产业发展报告》中国科学院过程工程研究所,资源与环境安全战略研究中心,中国物资再生协会编著 2019
- 《材料力学 上》杨在林,杨丽红主编 2011
- 《流体力学与传热学》潘小勇编著 2019
- 《材料力学 第2版》严圣平,马占国 2018
- 《海洋油气计算流体力学》朱红钧编 2016
- 《临近空间高超声速飞行器计算空气动力学》艾邦成著 2020
- 《写给孩子的趣味力学》(俄)雅科夫·伊西达洛维奇·别莱利曼著 2019
- 《市政工程基础》杨岚编著 2009
- 《家畜百宝 猪、牛、羊、鸡的综合利用》山西省商业厅组织技术处编著 1959
- 《《道德经》200句》崇贤书院编著 2018
- 《高级英语阅读与听说教程》刘秀梅编著 2019
- 《计算机网络与通信基础》谢雨飞,田启川编著 2019
- 《看图自学吉他弹唱教程》陈飞编著 2019
- 《法语词汇认知联想记忆法》刘莲编著 2020
- 《培智学校义务教育实验教科书教师教学用书 生活适应 二年级 上》人民教育出版社,课程教材研究所,特殊教育课程教材研究中心编著 2019
- 《国家社科基金项目申报规范 技巧与案例 第3版 2020》文传浩,夏宇编著 2019
- 《流体力学》张扬军,彭杰,诸葛伟林编著 2019
- 《大学计算机实验指导及习题解答》曹成志,宋长龙 2019
- 《指向核心素养 北京十一学校名师教学设计 英语 七年级 上 配人教版》周志英总主编 2019
- 《大学生心理健康与人生发展》王琳责任编辑;(中国)肖宇 2019
- 《大学英语四级考试全真试题 标准模拟 四级》汪开虎主编 2012
- 《大学英语教学的跨文化交际视角研究与创新发展》许丽云,刘枫,尚利明著 2020
- 《北京生态环境保护》《北京环境保护丛书》编委会编著 2018
- 《复旦大学新闻学院教授学术丛书 新闻实务随想录》刘海贵 2019
- 《大学英语综合教程 1》王佃春,骆敏主编 2015
- 《大学物理简明教程 下 第2版》施卫主编 2020
- 《指向核心素养 北京十一学校名师教学设计 英语 九年级 上 配人教版》周志英总主编 2019