JAXA Repository / AIREX 未来へ続く、宙(そら)への英知
63918000.pdf2.08 MB
titleA parametric study on parallel blade-vortex interaction for helicopter rotor
Other TitleA parametric study on parallel blade-vortex interaction for helicopter rotor
Author(jpn)田辺 安忠; 齊藤 茂; 高崎 啓介; 藤田 肇
Author(eng)Tanabe, Yasutada; Saito, Shigeru; Takasaki, Keisuke; Fujita, Hajime
Author Affiliation(jpn)宇宙航空研究開発機構 航空プログラムグループ 運航・安全技術チーム; 宇宙航空研究開発機構 航空プログラムグループ 運航・安全技術チーム; 日本大学 理工学部; 日本大学 理工学部
Author Affiliation(eng)Japan Aerospace Exploration Agency Operation and Safety Technology Team, Aviation Program Group; Japan Aerospace Exploration Agency Operation and Safety Technology Team, Aviation Program Group; Nihon University College of Science and Technology; Nihon University College of Science and Technology
Issue Date2008-02-29
PublisherJapan Aerospace Exploration Agency (JAXA)
Publication date2008-02-29
AbstractA parametric study on parallel Blade-Vortex Interaction (BVI) is carried out. A high accuracy CFD (Computational Fluid Dynamics) scheme and a fine grid system are employed to capture the vortex. By locating the initial vortex well upstream of the airfoil, a parallel vortex interaction is simulated. The results are compared with the existing experimental data with good agreement. The initial miss distance, airfoil incidence, vortex rotation directions are chosen as the parameters for this parametric study. The BVI strength shows a high dependency on the initial miss distance and the feature changes with the airfoil incidence. The maximum BVI level occurs at the initial miss distance lower than the leading edge of the airfoil when the airfoil has incidences. The cause of the maximum BVI location change is observed due to the upwash exists ahead of the incident airfoil, which moves the vortex upward while the vortex is convected by the flow. At the maximum BVI level, the final miss distance between the vortex and the airfoil is nearly zero, the head-on BVI as so-called.
並行ブレード/渦干渉(BVI: Blade-Vortex Interaction)についてパラメトリック研究を行った。渦を捕捉するために、高い精度のCFD(Computational Fluid Dynamics)スキームと細かい格子系を使用した。翼型の位置からかなり上流に初期渦を置き、下流に向けて一様流によって伝搬させることにより、渦糸が並行にブレードと干渉する流れ場をシミュレートした。迎え角がゼロの場合の結果については、既存の実験結果とも比較し、良い一致が見られた。初期ミス・ディスタンス、翼型の迎え角、渦の回転方向の3つがパラメータとして選ばれた。BVIの強さは初期ミス・ディスタンスによって大きく変化し、迎え角が変わると、その変化の特徴が違ってくる。翼型が迎え角をとると、BVIレベルの最大値は翼型の前縁の垂直位置よりも低い初期ミス・ディスタンスのところで発生することが分かった。その原因としては、迎え角がある場合は、翼の前方に上向きの速度(アップワッシュ)が存在するため、渦が下流へ運ばれるときに上方向にも移動していることが観測された。実際のBVIの最大値は最終的には渦が直接翼とぶつかる、いわれるヘッドオン状態で発生しているが確認された。
DescriptionJAXA Research and Development Report
Keywordshelicopter; blade-vortex interaction; miss distance; rotary wing; parametric study; vortex; leading edge; grid generation; computational grid; angle of attack; computational fluid dynamics; airfoil; ヘリコプタ; 翼渦干渉; ミスディスタンス; 回転翼; パラメトリック研究; 渦; 前縁; 格子生成; 計算格子; 迎角; 計算流体力学; 翼型
Document TypeTechnical Report
JAXA Category研究開発報告
Report NoJAXA-RR-07-051E

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