中國空氣動力研究與發展中心高速空氣動力研究所劉備獲國家專利權
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龍圖騰網獲悉中國空氣動力研究與發展中心高速空氣動力研究所申請的專利涵道風扇動力飛行器數值模擬氣動力與力矩修正方法獲國家發明授權專利權,本發明授權專利權由國家知識產權局授予,授權公告號為:CN120408865B 。
龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-09-05發布的發明授權授權公告中獲悉:該發明授權的專利申請號/專利號為:202510905372.7,技術領域涉及:G06F30/15;該發明授權涵道風扇動力飛行器數值模擬氣動力與力矩修正方法是由劉備;達興亞;朱耀武;郭龍凱;董澤洪設計研發完成,并于2025-07-02向國家知識產權局提交的專利申請。
本涵道風扇動力飛行器數值模擬氣動力與力矩修正方法在說明書摘要公布了:本發明屬于飛行器設計技術領域,具體涉及一種涵道風扇動力飛行器數值模擬氣動力與力矩修正方法。修正方法包括開展涵道風扇地面試驗;將地面試驗數據換算到海平面;確定數值模擬工況的流量邊界條件,并將數值模擬工況換算到海平面參考點;插值得到海平面風扇盤推力系數,并將海平面風扇盤推力系數換算到數值模擬工況;進行數值模擬氣動力數據修正;進行數值模擬氣動力矩數據修正。本發明的涵道風扇動力飛行器數值模擬氣動力與力矩修正方法基于風扇盤推力,結合計算與試驗,進行低速來流條件下涵道風扇動力飛行器升力、阻力、俯仰力矩修正,能夠高效高精度地評估涵道風扇動力飛行器在不同動力工況下的氣動性能,具有工程實用價值。
本發明授權涵道風扇動力飛行器數值模擬氣動力與力矩修正方法在權利要求書中公布了:1.涵道風扇動力飛行器數值模擬氣動力與力矩修正方法,其特征在于,包括以下步驟: S10.開展涵道風扇地面試驗;包括以下內容: 涵道風扇動力飛行器的機翼后緣布置左右對稱分布的涵道風扇組,涵道風扇組包括若干個并列的涵道風扇;開展涵道風扇地面試驗,試驗模型為單個涵道風扇,采用直流電源給涵道風扇供電,采用五孔探針測量涵道風扇的進口截面和出口截面的總壓與靜壓,計算得到進口截面和出口截面的速度與流量; 通過公式(1)計算涵道風扇的地面試驗風扇盤推力: ; 其中,為涵道風扇的地面試驗流量;與分別為涵道風扇的進口速度和出口速度;與分別為涵道風扇的進口壓力和出口壓力,為遠場壓力;與分別為涵道風扇的進口面積和出口面積; S20.將地面試驗數據換算到海平面;包括以下內容: 計算地面試驗數據對應的海平面參考點的換算流量與換算風扇盤推力: ; 其中,與分別為地面試驗工況的總溫、總壓;、分別為海平面參考點的總溫、總壓; S30.確定數值模擬工況的流量邊界條件,并將數值模擬工況換算到海平面參考點;包括以下內容: 確定數值模擬工況的涵道風扇流量與數值模擬工況的來流總溫和來流總壓,計算數值模擬工況對應的海平面參考點的換算流量; ; S40.插值得到海平面風扇盤推力系數,并將海平面風扇盤推力系數換算到數值模擬工況;包括以下內容: 通過數據擬合,建立S20步驟得到的地面試驗數據對應的海平面參考點的換算流量與換算風扇盤推力之間的關系;根據S30步驟得到的數值模擬工況對應的海平面參考點的換算流量,插值得到海平面參考點的換算風扇盤推力,并繼續換算到數值模擬工況對應的風扇盤推力; ; S50.進行數值模擬氣動力數據修正;包括以下內容: 采用S40步驟得到的數值模擬工況對應的風扇盤推力對數值模擬計算的氣動力數據進行修正: ; 其中,、和分別為數值模擬計算得到的阻力系數、升力系數和側向力系數,在數值模擬過程中,采用流量出口邊界對應涵道風扇的進口邊界,流量進口邊界對應涵道風扇的出口邊界,流量大小為S30步驟中的;、和分別為修正之后的阻力系數、升力系數和側向力系;是涵道風扇盤個數,是重力加速度,是動壓,是涵道風扇推力線與機身軸線夾角,即涵道風扇安裝角,是參考面積;為涵道風扇動力飛行器迎角,為涵道風扇動力飛行器側滑角; S60.進行數值模擬氣動力矩數據修正。
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