旋翼作为直升机的主要部件,对直升机的飞行性能、噪声水平等有着重大的影响,进行旋翼流场模拟和气动性能分析研究意义重大。本文基于RANS方程,建立了一套适用于多旋翼的数值模拟方法,对共轴刚性旋翼进行了数值模拟、气动性能计算。第二章介绍CFD中的控制方程、空间离散、时间离散、湍流模型、边界条件和低速预处理技术等。第三章详细介绍网格生成技术、非结构嵌套网格技术和自适应笛卡尔网格技术。本文通过宿主单元搜索、数值传递算法、八叉树数据结构等方法实现非结构网格的嵌套和笛卡尔网格的自适应,为后续具有复杂运动的多旋翼系统流场模拟做准备。第四章针对共轴刚性旋翼的结构特点和差动操纵工作模式,提出共轴刚性双旋翼扭矩配平方法,并用XH-59A旋翼对配平方法进行了验证。第五章建立了耦合嵌套网格技术和自适应网格技术的流场求解方法,用“Caradonna&Tung”旋翼实验数据进行了验证,结果表明该方法能有效模拟旋翼流场。第六章计算了XH-59A共轴刚性双旋翼的悬停气动性能,包括诱导速度、气动力和力矩、悬停效率等,用试验数据进行验证,结果表明本文计算方法准确、有效。