1. 本选题研究的目的及意义
随着无人机技术的快速发展，小型无人机由于其成本低、灵活性高、应用范围广等优势，在军事侦察、环境监测、航空摄影、物流运输等领域展现出巨大的应用潜力。
然而，小型无人机的气动性能对其飞行稳定性、操控性以及续航能力至关重要，而小型无人机特殊的尺寸和飞行状态使得其流场特性更为复杂，传统的气动设计方法难以满足需求。
因此，开展小型无人机流场的CFD模拟研究，深入理解其气动特性，对于优化无人机设计、提高飞行性能具有重要意义。
2. 本选题国内外研究状况综述
小型无人机流场研究近年来受到国内外学者的广泛关注，并取得了一系列重要进展。
1. 国内研究现状
国内学者在小型无人机气动性能研究方面取得了一定的成果，主要集中在以下几个方面：
1.气动特性分析:一些学者利用风洞实验和数值模拟方法，研究了不同外形、不同飞行状态下小型无人机的气动特性，分析了机翼形状、展弦比、雷诺数等因素对升阻比、力矩系数等的影响。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
1. 主要内容
本研究将针对小型无人机流场展开深入研究，主要内容包括：
1.小型无人机气动特性分析:分析小型无人机的气动外形特征，阐述影响其气动性能的关键因素，并对典型飞行状态下的流场特征进行初步分析。
2.CFD模拟方法:介绍本研究采用的流体力学基本方程、湍流模型、数值离散方法以及边界条件设置等，为后续的CFD模拟奠定基础。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用数值模拟与理论分析相结合的研究方法，具体步骤如下：
1.文献调研:针对小型无人机流场、CFD模拟方法、湍流模型等相关领域进行系统性的文献调研，了解国内外研究现状，掌握相关理论基础和技术方法。
2.模型建立:利用CAD软件建立高精度的小型无人机三维几何模型，并根据实际情况进行简化处理，保留对流场影响较大的特征结构。
3.网格划分:选择合适的网格划分方法，对计算域进行离散化处理，生成高质量的结构化或非结构化网格，并进行网格无关性验证，确保计算结果的准确性。
5. 研究的创新点
本研究的创新点在于：
1.高精度模拟:采用先进的CFD技术，结合高性能计算平台，对小型无人机复杂流场进行高分辨率、高精度的数值模拟，以期获得更为精细的流场结构和气动数据。
2.湍流模型优化:针对小型无人机低雷诺数、流动分离等特点，对现有湍流模型进行比较分析，选择或改进更适用于小型无人机流场模拟的湍流模型，提高模拟结果的准确性。
3.飞行状态拓展:研究不同飞行状态下小型无人机周围的流场特征和气动参数变化规律，例如定常飞行、非定常机动飞行等，为无人机的飞行控制策略制定提供更全面的数据支持。
6. 计划与进度安排
第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。
第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲
第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文
7. 参考文献（20个中文5个英文）
1.邵志峰,林志勇,王强,等. 基于CFD的油动多旋翼无人机流场仿真分析[J]. 机械设计与制造,2023(03):208-212.
2.孙岩,朱敏,石满,等. 基于CFD的多旋翼无人机气动性能及噪声研究[J]. 噪声与振动控制,2022,42(06):132-137.
3.何玉华,韩忠华,刘洋. 基于CFD的倾转旋翼无人机气动特性数值模拟[J]. 科学技术与工程,2022,22(28):12501-12508.
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