招启军

Professor  

Alma Mater:南京航空航天大学

Education Level:南京航空航天大学

Degree:Doctoral Degree in Engineering

School/Department:College of Aerospace Engineering

Discipline:Flight Vehicle Design

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适用于倾转旋翼机气动分析的新型嵌套网格方法

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Affiliation of Author(s):航空学院

Journal:航空动力学报

Key Words:倾转旋翼机;气动干扰;运动嵌套网格;Navier-Stokes方程;并行计算;

Abstract:为克服围绕复杂倾转旋翼机生成高质量一体化结构网格的困难,将分块网格策略与嵌套网格方法融合,提出并建立了一套适用于倾转旋翼机气动干扰分析的新型嵌套网格生成方法。该方法中,将整体网格按照倾转旋翼机结构特性进行了分块生成,在保证插值精度的基础上降低了网格规模。为高效连接不同部件网格,首先,引入Inverse-Map方法来辅助部件网格定位,采用新颖的多向投影方法保证了部件间洞边界的连续性;其次,基于独立挖洞嵌套策略完成机身与背景网格的组合,并使用了相应的辅助计算坐标进行背景边界网格标识。在贴体网格区域采用基于S-A(Spalart-Allmaras)湍流模型可压缩RANS(雷诺平均NavierStokes)方程求解流场,背景网格区域采用欧拉方程,并运用了SPMD(single program,multiple data)模式的并行加速技术,建立了适合倾转旋翼机气动干扰特性分析的高效混合CFD方法。采用Robin直升机机身作为数值算例,验证了CFD方法的有效性。在此基础上着重对倾转旋翼机在悬停、过渡和前飞巡航模式下的干扰流场进行了数值分析研究,分别得出了悬停状态下倾转旋翼机典型的"喷泉效应"干扰现象、过渡状态下的非定常气动干扰特性以及巡航状态下的部件气动变化特性,计算结果表明建立的新型嵌套网格方法能够较好地表征倾转旋翼机外形特性,并能够有效地用于倾转旋翼机的气动特性分析,加速比能超过5.0。

Translation or Not:no

Date of Publication:2017-09-19

Co-author:Li Peng,尹江离,朱秋娴,wb

Correspondence Author:zqj

Pre One:New embedded grid method for aerodynamic analyses of tiltrotor aircraft

Next One:桨叶外形对共轴刚性旋翼悬停性能影响的CFD分析

Profile

以下信息由研究生系统导入,请酌情修改完善

2005年6月至2007年4月,南京航空航天大学,航空宇航学院,直升机旋翼动力学国防科技重点实验室,讲师、硕导

2007年4月至2008年5月,南京航空航天大学,航空宇航学院,直升机旋翼动力学国防科技重点实验室,副教授、硕导

2008年5月至2009年11月,南京航空航天大学,航空宇航学院,直升机旋翼动力学国防科技重点实验室,教授(31岁破格)、硕导

2009年9月至2010年9月,南京航空航天大学科技部,科技部部长助理

2009年11月至2016年11月,南京航空航天大学,航空宇航学院,直升机旋翼动力学国防科技重点实验室,教授、博导

2016年11月至2019年1月,南京航空航天大学,航空宇航学院,直升机旋翼动力学国防科技重点实验室,教授、博导/重点实验室副主任/直升机系主任

2019年1月至2019年5月,南京航空航天大学,航空学院,直升机旋翼动力学国防科技重点实验室,教授、博导/副院长/重点实验室副主任/直升机系主任

2019年5月至2020年7月,南京航空航天大学,航空学院,直升机旋翼动力学国防科技重点实验室,教授、博导/副院长/重点实验室副主任

2020年7月至今,南京航空航天大学,航空学院,直升机旋翼动力学国防科技重点实验室,科学技术研究院国防科研处,教授、博导/副院长/重点实验室副主任/副处长(主持工作)

2009年至2010年,美国马里兰大学航空系,访问学者

《直升机空气动力学》丛书主编,担任中国航空学会直升机专业分会主任委员、国家自然科学基金委通讯评委、教育部科技发展中心学位论文及职称评审专家、中国研究生未来飞行器创新大赛评委、美国直升机协会中国分会执行委员、《空气动力学学报》编委、《实验流体力学》青年编委、《航空工程进展》编委、《航空学报》中/英文版青年编委、《南京航空航天大学学报》编委、《气动研究与实验》副主编、《陆军飞行安全》编委、《Current Chinese Computer Science》编委等;《AIAA Journal》、《Journal of Aircraft》、《Journal of Sound and Vibration》、《Aerospace Science and Technology》、《中国科学》、《航空学报》、《力学学报》等多个重要期刊的审稿人。

所在团队为国防科技创新团队。


研究方向:

学科研究方向一:飞行器设计

1.直升机计算流体力学

2.直升机空气动力学

3.直升机气动声学

4.旋翼流动主动控制

5.高性能低噪声旋翼设计

6.直升机隐身设计

7.新概念直升机设计

学科研究方向二:航空宇航科学与技术(直升机工程)

1.直升机空气动力学

2.直升机雷达隐身综合设计

学科研究方向三:流体力学

发表学术论文,出版专著情况:

在《Journal of American Helicopter Society》、《AIAA Journal》、《Journal of Aircraft》、《Aerospace Science and Technology》、《航空学报》等国内外知名期刊和学术会议上发表论文300余篇,其中SCI和EI收录200余篇。

在科学出版社出版《直升机计算流体动力学基础》、《先进旋翼设计空气动力学》、《直升机气动声学》专著。

科研成果获奖及专利:

获得国防科技进步二等奖(3次)和三等奖,入选江苏省“青蓝工程”中青年学术带头人、“333”高层次人才培养计划等。

2006年获“江苏省优秀博士学位论文”。

申请(获得)专利50余项。

承担的科研项目情况:

主持国防“173”项目、“973”项目课题、国家自然科学基金(青年、面上、重点)、国防航空预研、总装重点实验室基金、航空创新基金、航空支撑等科研项目20余项。以主要完成人参与国防973、国家863、国家数字化工程项目、总装探索项目、国防基础等在内的重要科研项目30余项。

指导研究生情况:

已培养毕业研究生41人,其中博士7人,硕士34人;现指导研究生31人,博士研究生19人,硕士研究生12人。毕业研究生中获得校优秀学位论文10篇,获得国家奖学金的研究生5人(博士生3人,硕士生2人)。