王红波， 祝小平， 周洲,*， 许晓平

1.西北工业大学 航空学院， 西安 710072

2.西北工业大学 无人机特种技术重点实验室， 西安 710065

基于非定常面元/黏性涡粒子法的低雷诺数滑流气动干扰

王红波1,2， 祝小平2， 周洲1,2,*， 许晓平1,2

1.西北工业大学 航空学院， 西安 710072

2.西北工业大学 无人机特种技术重点实验室， 西安 710065

针对太阳能无人机螺旋桨滑流与机翼的气动干扰，考虑了低雷诺数流动下气体黏性和压缩性影响，并根据黎曼边界条件和涡量等效原则建立了能够快速计算分析螺旋桨-机翼气动干扰的非定常面元/黏性涡粒子的混合方法。首先使用有试验数据的风洞模型以及数值模拟技术对混合方法进行验证，在此基础上研究了不同安装位置与工况下螺旋桨与机翼的气动干扰。结果表明：螺旋桨对轴向气流的加速以及滑流诱导的上洗和下洗效应使机翼气动力呈现出增升增阻的现象，机翼升阻比有所下降。较大的弦向间距以及较高的垂直安装位置在减缓机翼升阻比下降的同时也使得螺旋桨拉力有所减小。对于多个螺旋桨的气动干扰，不同的桨叶旋转方向导致机翼气动力不同的变化规律，当旋转方向与机翼翼尖涡反向时，螺旋桨滑流能够抑制翼尖涡的强度，提高机翼气动效率。

低雷诺数滑流； 非定常面元； 黏性涡粒子； 混合方法； 气动干扰

随着全球石油问题日益加剧，以清洁太阳能为动力能源的太阳能飞机将是未来最有发展前景的一类飞行器。……