旋翼非定常涡流场的数值模拟方法研究

旋翼非定常涡流场的数值模拟研究是计算流体力学与旋翼空气动力学研究领域的一个重点和难点，主要是由于较大的涡量非物理耗散和计算代价等问题。本项目旨在建立一个高效、高精度的CFD方法，开展旋翼非定常涡流场的数值模拟研究。通过以下几个方面来实现：（1）发展一种运动嵌套网格系统，计入包括弹性变形在内的桨叶实际运动，并提出适合该网格系统中信息传递的快速贡献单元搜寻法；（2）基于NS方程、自由尾迹分析方法和全位势方程，建立一种旋翼流场模拟的混合CFD方法；（3）在数值格式上，将高阶逆风格式与通量差分裂方法相结合，减少旋翼涡量的非物理耗散；（4）在旋翼涡流场的CFD模拟过程中，考虑桨叶的弹性结构响应，建立一种初步的流固耦合迭代关系；（5）时间推进格式是一种含Newton子迭代的完全隐式格式。最后，进行算例考核计算，验证本项目建立的CFD方法的求解精度和计算效率。