本文關(guān)鍵詞：飛行器大攻角流場數(shù)值模擬研究

  更多相關(guān)文章： 三角翼 大攻角 OpenFOAM SA-DDES

【摘要】：現(xiàn)代先進(jìn)的戰(zhàn)斗機,不僅要求具有高速飛行的能力,也要求在大攻角下具有過失飛行的能力。三角翼的翼面布局能夠很好協(xié)調(diào)不同速度范圍內(nèi)對飛行器機翼平面形狀的不同需求,因此本文展開對三角翼大攻角流場的數(shù)值模擬研究。本文利用開源計算流體力學(xué)(CFD)軟件包OpenFOAM對三角翼大攻角流場進(jìn)行數(shù)值計算。首先,利用OpenFOAM軟件,采用SA-DDES模型對不同雷諾數(shù)下的圓柱繞流進(jìn)行了數(shù)值計算,將所得到的阻力系數(shù)Cd與斯特羅哈數(shù)St與其他文獻(xiàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對比,發(fā)現(xiàn)計算得到的數(shù)據(jù)與其他文獻(xiàn)具有較好的一致性,從而驗證了OpenFOAM軟件的可行性。其次,分別采用SA模型和SA-DDES模型對攻角為0°、10°、30°、50°、70°、90°帶支架后掠60°三角翼流場進(jìn)行數(shù)值計算,分析流場特性,將得到的氣動力參數(shù)與實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行對比,計算結(jié)果表明：在渦未破裂的情況下,SA模型與SA-DDES模型所得到的氣動力參數(shù)與實驗結(jié)果吻合良好,但是當(dāng)渦破裂以后,SA模型表現(xiàn)出了明顯的不足,而SA-DDES則可以得到較好的結(jié)果。最后,為了研究支架對三角翼氣動特性及空間流場的影響,采用SA-DDES模型對不帶支架的三角翼流場進(jìn)行數(shù)值計算,計算得到的法向力系數(shù)與帶支架的情況相比偏小。計算結(jié)果同時表明,支架對機翼附近的空間流場產(chǎn)生一定的影響,在攻角較小時,支架對機翼附近的空間影響較小,但是,隨著攻角的增大,支架對流場的影響將會變強。
【關(guān)鍵詞】：三角翼 大攻角 OpenFOAM SA-DDES
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：V271.41
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 1 引言9-17
• 1.1 研究背景9
• 1.2 三角翼大攻角流場中的非定�，F(xiàn)象9-12
• 1.3 機翼大攻角流場數(shù)值模擬研究的進(jìn)展12-15
• 1.3.1 網(wǎng)格和非定常計算方面的研究12-13
• 1.3.2 湍流模型方面問題的研究13-14
• 1.3.3 飛行器大攻角流場的研究14-15
• 1.4 本文研究的主要內(nèi)容15-17
• 2 CFD數(shù)值模擬基本理論17-37
• 2.1 控制方程17-20
• 2.1.1 質(zhì)量守恒方程17-18
• 2.1.2 動量方程18-20
• 2.2 湍流模型20-29
• 2.2.1 雷諾(Reynolds)平均N-S方程(RANS)方法20-25
• 2.2.2 大渦模擬25-27
• 2.2.3 湍流模型的選擇27-29
• 2.3 相關(guān)參數(shù)29-30
• 2.3.1 雷諾數(shù)(Reynolds)29
• 2.3.2 斯特羅哈數(shù)(Strouhal)29
• 2.3.3 阻力系數(shù)、升力系數(shù)和力矩系數(shù)29-30
• 2.4 網(wǎng)格的劃分30
• 2.5 開源OpenFOAM軟件30-37
• 2.5.1 OpenFOAM的發(fā)展及應(yīng)用31-33
• 2.5.2 OpenFOAM的結(jié)構(gòu)框架33
• 2.5.3 OpenFOAM功能介紹33-34
• 2.5.4 OpenFOAM中對控制方程的離散34-35
• 2.5.5 OpenFOAM中的邊界條件35-36
• 2.5.6 OpenFOAM中的湍流模型36-37
• 3 圓柱繞流的數(shù)值模擬37-51
• 3.1 模型的建立38-39
• 3.2 邊界條件的確定39-40
• 3.3 結(jié)果分析40-51
• 4 三角翼大攻角流場的數(shù)值模擬51-77
• 4.1 帶支架三角翼流場的數(shù)值模擬51-66
• 4.1.1 幾何模型建立51-53
• 4.1.2 網(wǎng)格的劃分53
• 4.1.3 邊界條件的確定53-54
• 4.1.4 計算結(jié)果分析54-66
• 4.2 不帶支架三角翼流場的數(shù)值模擬66-77
• 4.2.1 模型的建立與網(wǎng)格劃分66-67
• 4.2.2 計算結(jié)果分析67-77
• 5 結(jié)束語77-79
• 5.1 全文總結(jié)77
• 5.2 下一步工作77-79
• 致謝79-80
• 參考文獻(xiàn)80-85

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張瑞民;于金玲;;基于修正邊界層轉(zhuǎn)捩的翼型氣動特性研究[J];飛行力學(xué);2013年01期

2 王軍利,白俊強,詹浩;非結(jié)構(gòu)動網(wǎng)格在三維可動邊界問題中的應(yīng)用研究[J];航空計算技術(shù);2005年03期

3 王光學(xué);鄧小剛;王運濤;劉化勇;;三角翼渦破裂的高精度數(shù)值模擬[J];計算物理;2012年04期

4 郭秋亭;張來平;常興華;赫新;;多段翼型局部主動變形流動控制的非定常數(shù)值模擬[J];空氣動力學(xué)學(xué)報;2011年05期

5 許常悅;王從磊;孫建紅;;圓柱跨聲速繞流中的激波/湍流相互作用大渦模擬研究[J];空氣動力學(xué)學(xué)報;2012年01期

6 王光學(xué);鄧小剛;劉化勇;王運濤;;高階精度格式WCNS在三角翼大攻角模擬中的應(yīng)用研究[J];空氣動力學(xué)學(xué)報;2012年01期

7 黃達(dá),李志強,丁克文,張文華;三角翼大幅度俯仰運動非定常洞壁干擾實驗研究[J];南京航空航天大學(xué)學(xué)報;2003年01期

8 劉杰;劉沛清;閆指江;;中等后掠角三角翼前緣雙渦結(jié)構(gòu)的形成機理數(shù)值研究[J];空氣動力學(xué)學(xué)報;2012年06期

9 朱海濤;單鵬;;低雷諾數(shù)NACA0012平面葉柵流場直接數(shù)值模擬[J];航空動力學(xué)報;2013年02期

10 張凌新;胡龍兵;邵雪明;;滑移網(wǎng)格下泵內(nèi)流場的非定常流計算[J];水動力學(xué)研究與進(jìn)展A輯;2013年01期

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 何鴻濤;圓柱繞流及其控制的數(shù)值模擬研究[D];北京交通大學(xué);2009年

，

本文編號：726253