旋翼悬停状态形变特性及其对噪声的影响

作     者：李志彬 曹亚雄 林永峰 孙伟 袁明川 LI Zhibin;CAO Yaxiong;LIN Yongfeng;SUN Wei;YUAN Mingchuan

作者机构：中国直升机设计研究所直升机旋翼动力学重点实验室景德镇333001 

基　　金：国防基础科研计划(JCKY2019205D002) 航空科学基金项目(20200057002001) 

出 版 物：《空气动力学学报》 (Acta Aerodynamica Sinica)

年 卷 期：2022年第40卷第5期

页      码：71-78页

摘      要：为研究桨叶弹性形变对旋翼气动噪声的影响,基于CamradⅡ软件和FW-H方程,建立了考虑桨叶弹性形变的旋翼悬停气动噪声计算模型。其中,桨叶弹性形变量采用CamradⅡ的弹性桨叶模型计算,形变桨叶外形采用三维网格精确描述,结合CamradⅡ计算得到的旋翼非定常气动载荷,最后基于FW-H方程进行了形变旋翼悬停噪声的计算分析。同时,在风洞中采用双目立体视觉方法对模型旋翼进行形变测量试验,通过CamradⅡ的仿真数据与试验数据的对比分析,发现仿真数据与试验数据基本吻合,验证了CamradⅡ具有较好的可靠性,能够准确预估悬停状态下桨叶的弹性形变量。全尺寸旋翼的悬停噪声计算结果表明:在典型工作状态下,旋翼桨叶会发生明显的弹性形变,尤其在挥舞方向;桨叶形变不会改变旋翼悬停气动噪声的方向特性;在噪声的主要传播方向上,桨叶形变对厚度噪声和载荷噪声均会产生作用,进而导致总噪声的最大变化量约1.0 dB。通过本文研究表明,在对旋翼气动噪声,尤其是载荷噪声成分进行精确计算时,考虑桨叶的弹性形变是非常必要的。

主 题 词：旋翼噪声 桨叶弹性形变 CamradⅡ FW-H方程 悬停状态 

学科分类：080103[080103] 08[工学] 080104[080104] 0801[工学-力学类] 

核心收录：

D　O　I：10.7638/kqdlxxb-2021.0047

馆 藏 号：203115313...