Введение
ГЛАВА 1 Современное состояние в области физического и численного моделирования аэродинамики и распространение звуковых волн от лопасти винта 15
1.1 Основные направления исследований в области разработки лопасти винта 15
1.2 Методы моделирования аэродинамики и звукового давления
1.2.1 Вычислительная аэродинамика 34
1.2.2 Численные методы моделирования колебаний поля давления 42
1.2.2.1 Широкополосное колебание звукового давления 44
1.2.2.2 Уравнения Фокса Уильямса – Хоукинга для определения распространения звуковой волны от лопасти винта 45
ГЛАВА 2 Численное моделирование обтекания несущего винта вертолета 49
2.1 Моделирование обтекания аэродинамического профиля 50
2.1.1 Исследование сеточной чувствительности численного моделирования 50
2.1.2 Определение интегральных и распределенных характеристик аэродинамического профиля 58
2.1.3 Трехмерное моделирование обтекания аэродинамического профиля с применением различных моделей турбулентности 59
2.1.4 Численное моделирование обтекания профиля с нестационарными условиями 64
2.1.4.1 Выбор параметров моделирования при расчете профиля в динамическом режиме 64
2.1.4.2 Влияние параметров динамического режима на аэродинамические характеристики профиля 66
2.1.4.3 Определение балансировочных углов несущего винта вертолета в условиях осциллирующего движения профиля 72
2.1.5 Моделирование обтекания профиля с закрылком 78
2.2 Моделирование осевого обтекания винта 83
ГЛАВА 3 Определение звукового давления от несущего винта вертолета в ближней и дальней зоне 95
3.1 Моделирование колебания звукового давления от несущего винта в ближней зоне 95
3.1.1 Спектральный анализ поля давления возле отсека лопасти 95
3.1.2 Спектральный анализ поля давления возле полноразмерного несущего винта на режиме осевого обтекания 102
3.2 Оценка мощности широкополосного звукового излучения с использованием формулы Прудмана 106
3.2.1 Оценка широкополосных колебаний давления около профиля 106
3.2.2 Моделирование широкополосного колебания давления около винта 108
3.3 Применение уравнений FW-H при изучении распространения звуковой волны от винта 110
3.3.1 Математическая формулировка задачи и полуаналитическое решение для режимов осевого и косого обтекания винта 110
3.3.2 Валидация программы решения уравнений FW-H для режимов осевого и косого обтекания винта 114
3.3.3 Численное решение уравнения FW-H для оценки колебания давления в дальнем поле от модели винта и полноразмерного несущего винта вертолета 121
ГЛАВА 4 Влияние изменения формы законцовки лопасти на несущую способность винта и поле давления 127
4.1 Влияние формы законцовки лопасти на интегральные характеристики винта 128
4.2 Влияние формы законцовки винта на колебания поля давления 134
4.2.1 Оценка звукового давления в дальнем поле для лопастей с различными законцовками 134
4.2.2 Анализ вихревой структуры при обтекании лопастей с законцовками различной формы 137
Заключение 142
Список сокращений и условных обозначений 144
Список литературы
