推进器致动器盘模型中的解析体力

提出了一种用于推进器数值致动器盘模型中表示体力的广义解析模型，并将其与使用动量理论的现有设计进行了比较。该模型是之前风力涡轮载荷模型的扩展，现被扩展应用于推进器。开发了两种不同版本的模型。第一种基于受恒定环流作用的转子盘，经过叶尖和叶根效应的修正，对应于最佳运行的Joukowsky转子。通过加入抛物线环流分布，对应于近涡流的固体体运动方法，能够考虑非设计载荷（非最佳运行条件）相关的损失。第二种模型基于Betz最初提出的最优设计，他通过变分原理表明最优推进器产生的尾流形成恒定螺旋度的螺旋涡结构。该模型的优点是无须对实际推进器的详细了解，仅需推进系数和提前比信息。模型在各种推进器及广泛操作条件下得到验证。比较结果显示误差优于之前模型版本。设计最大值的最大偏差小于6.5%；平均误差为文中所示公式。对于第一模型，最大偏差为17.5%，平均误差为文中所示公式。