基于快速多極展開(kāi)算法的直升機(jī)旋翼尾跡計(jì)算分析的開(kāi)題報(bào)告

基于快速多極展開(kāi)算法的直升機(jī)旋翼尾跡計(jì)算分析的開(kāi)題報(bào)告一、選題背景直升機(jī)作為一種重要的垂直起降飛行器，具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。其尾跡是由旋轉(zhuǎn)的旋翼產(chǎn)生的，其特點(diǎn)是旋轉(zhuǎn)速度高、速度差大、渦結(jié)構(gòu)復(fù)雜等。因此，在直升機(jī)的飛行性能研究和噪聲控制方面，對(duì)尾跡的研究變得尤為重要。現(xiàn)有的求解旋翼尾跡的方法主要有有限體積法、有限元法和面源法等。但隨著計(jì)算機(jī)性能的提高，基于快速多極展開(kāi)算法的直接數(shù)值模擬方法越來(lái)越受到關(guān)注。該方法以高效的計(jì)算速度和較高的精度著稱，是計(jì)算線性統(tǒng)計(jì)問(wèn)題的一種有效方法。二、研究?jī)?nèi)容本文主要研究基于快速多極展開(kāi)算法的直升機(jī)旋翼尾跡計(jì)算分析。具體研究?jī)?nèi)容包括：1.快速多極展開(kāi)算法的基本原理和基本流程。2.根據(jù)旋翼的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和葉片的氣動(dòng)力特性，建立旋翼尾跡的數(shù)學(xué)模型。3.生成適合用于快速多極展開(kāi)算法計(jì)算的網(wǎng)格模型，并完成模型的離散化處理。4.應(yīng)用快速多極展開(kāi)算法求解旋翼尾跡中的速度場(chǎng)和壓力場(chǎng)，并進(jìn)行分析。5.對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，并與其他方法進(jìn)行比較分析。三、研究意義本文的研究將有助于了解直升機(jī)旋翼尾跡的流場(chǎng)特性，從而對(duì)直升機(jī)的飛行性能和噪聲控制方案進(jìn)行更加有效地優(yōu)化。同時(shí)，該研究還可以為其他通過(guò)流體力學(xué)分析進(jìn)行的研究提供參考和借鑒，以及對(duì)計(jì)算流體力學(xué)方法的發(fā)展和改進(jìn)提供重要的理論基礎(chǔ)。四、研究方法本文將采用快速多極展開(kāi)算法求解旋翼尾跡中的速度場(chǎng)和壓力場(chǎng)。該方法依賴于快速多極展開(kāi)算法的高效計(jì)算和計(jì)算精度，同時(shí)還能夠?qū)Υ笠?guī)模計(jì)算問(wèn)題進(jìn)行較好的處理。具體流程包括：1.建立旋翼尾跡的數(shù)學(xué)模型。2.生成適合用于快速多極展開(kāi)算法計(jì)算的網(wǎng)格模型，并完成模型的離散化處理。3.編寫(xiě)快速多極展開(kāi)算法程序，進(jìn)行計(jì)算和數(shù)據(jù)處理。4.對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證，并與其他方法進(jìn)行比較分析。五、預(yù)期結(jié)果本文研究的預(yù)期結(jié)果包括：1.快速多極展開(kāi)算法在計(jì)算直升機(jī)旋翼尾跡流場(chǎng)時(shí)的精度和計(jì)算效率。2.得出直升機(jī)旋翼尾跡流場(chǎng)的分布特性和變化規(guī)律，對(duì)尾跡流場(chǎng)分析有更深刻的認(rèn)識(shí)。3.研究結(jié)果能夠?yàn)橹鄙龣C(jī)的飛行性能和噪聲控制方案提供參考，并可以在其他流體力學(xué)分析中具有一定的推廣應(yīng)用價(jià)值。六、進(jìn)度安排本文的研究進(jìn)度安排如下：1.在2022年的上半年完成文獻(xiàn)調(diào)研和基礎(chǔ)理論學(xué)習(xí)。2.在2022年的下半年完成快速多極展開(kāi)算法程序編寫(xiě)和算例驗(yàn)證。3