分析了大型飛機在高速風(fēng)洞中常用的支撐形式（尾支撐、腹支撐和條帶支撐）的干擾特性,比較了尾支撐干擾試驗中輔助支撐裝置的二次干擾量,為大型飛機高速風(fēng)洞試驗的支撐選擇提供了參考依據(jù)。以Ty-154標(biāo)模為研究對象,基于結(jié)構(gòu)嵌套網(wǎng)格,通過數(shù)值求解Ty-154標(biāo)模有、無支撐的氣動特性獲取了相應(yīng)的支撐干擾量,分析了支撐干擾產(chǎn)生的機理。通過數(shù)值模擬尾支撐、腹支撐和條帶支撐的組合狀態(tài),探索了輔助支撐裝置的二次干擾影響。結(jié)果表明:數(shù)值模擬與試驗結(jié)果吻合較好,研究結(jié)果可靠性高;尾支撐對試驗?zāi)Ｐ偷淖枇透┭隽叵禂?shù)干擾較大,條帶支撐對試驗?zāi)Ｐ偷纳杼匦愿蓴_較小,腹支撐對試驗?zāi)Ｐ偷淖枇ο禂?shù)干擾較大,對俯仰力矩系數(shù)干擾較小;Ma>0.9時三種支撐形式的干擾量均迅速增加,腹支撐形式的干擾量增加最為劇烈;在尾支撐干擾修正試驗中,腹支撐與條帶支撐引起的二次干擾量均很小,工程應(yīng)用可忽略。 

【文章來源】：空氣動力學(xué)學(xué)報. 2019,37(01)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

圖１Ｔｙ－１５４標(biāo)模外形尺寸圖（單位：ｍ）Ｆｉｇ．１ＳｋｅｔｃｈｏｆＴｙ－１５４ｍｏｄｅｌ

（ｃ）腹支撐（ｄ）條帶懸掛支撐圖２Ｔｙ－１５４標(biāo)模與三種支撐方式（半模）Ｆｉｇ．２Ｔｙ－１５４ｍｏｄｅｌａｎｄｉｔｓｓｕｐｐｏｒｔｓ（ｈａｌｆｍｏｄｅｌ）對于處理復(fù)雜外形計算域更有優(yōu)勢的多區(qū)重疊／嵌套（Ｃｈｉｍｅｒａ）網(wǎng)格方法，將復(fù)雜的流動區(qū)域分成幾何邊界比較簡單的子區(qū)域，各子區(qū)域中的計算網(wǎng)格獨立生成，彼此存在著重疊或嵌套關(guān)系，流場信息通過插值在重疊區(qū)邊界進行匹配和耦合［１８］。由于研究中僅涉及模型的縱向氣動特性，為節(jié)省網(wǎng)格計算資源，對半模型進行了網(wǎng)格劃分。圖３給出了計算模型表面及對稱面網(wǎng)格劃分情況，網(wǎng)格單元總量視構(gòu)型不同從３３０萬～４００萬不等。在網(wǎng)格劃分時，首先生成帶支撐的計算網(wǎng)格，無支撐時，僅將支架貼體網(wǎng)格刪除，其外圍的背景網(wǎng)格保留（圖３未給出），盡最大可能的保證了有無支撐網(wǎng)格間的一致性，減少網(wǎng)格因素帶來的數(shù)值誤差。（ａ）Ｔｙ－１５４模型（ｂ）Ｔｙ－１５４模型＋尾支撐（ｃ）Ｔｙ－１５４模型＋腹支撐（ｄ）Ｔｙ－１５４模型＋條帶懸掛支撐圖３模型表面及對稱面網(wǎng)格劃分及挖洞結(jié)果Ｆｉｇ．３ＳｕｒｆａｃｅａｎｄｓｙｍｍｅｔｒｙｐｌａｎｅｇｒｉｄｓｏｆＴｙ－１５４ｍｏｄｅｌａｎｄｈｏｌｅ－ｃｕｔｔｉｎｇｒｅｓｕｌｔｓ１．３數(shù)值方法的可靠性驗證圖６給出了數(shù)值模擬與試驗結(jié)果的對比，包括升力系數(shù)（ＣＬ）、阻力系數(shù)（ＣＤ）和俯仰力矩系數(shù)（Ｃｍ）隨迎角的變化。其中實線是計算結(jié)果，圓圈代表試驗結(jié)果。風(fēng)洞試驗是在２．４

ｐｌａｎｅｇｒｉｄｓｏｆＴｙ－１５４ｍｏｄｅｌａｎｄｈｏｌｅ－ｃｕｔｔｉｎｇｒｅｓｕｌｔｓ１．３數(shù)值方法的可靠性驗證圖６給出了數(shù)值模擬與試驗結(jié)果的對比，包括升力系數(shù)（ＣＬ）、阻力系數(shù)（ＣＤ）和俯仰力矩系數(shù)（Ｃｍ）隨迎角的變化。其中實線是計算結(jié)果，圓圈代表試驗結(jié)果。風(fēng)洞試驗是在２．４米風(fēng)洞中采用條帶支撐方式進行的，已通過試驗方法扣除了支撐干擾量；數(shù)值模擬采用干凈構(gòu)型的Ｔｙ－１５４模型布局，沒有任何支撐方式。圖４Ｔｙ－１５４標(biāo)模數(shù)值計算結(jié)果與試驗結(jié)果的比較（Ｍａ＝０．６）Ｆｉｇ．４ＣｏｍｐａｒｉｓｏｎｂｅｔｗｅｅｎＣＦＤａｎｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｒｅｓｕｌｔｓｏｆＴｙ－１５４ｍｏｄｅｌ（Ｍａ＝０．６）可以看出數(shù)值與試驗結(jié)果的升阻曲線吻合得很好，只在失速迎角后略有差異；俯仰力矩曲線數(shù)值與試驗結(jié)果變化趨勢一致，在α≤５°迎角時，數(shù)值結(jié)果力矩系數(shù)與試驗基本一致，考慮到失速迎角后流動分離現(xiàn)象嚴(yán)重，試驗結(jié)果精準(zhǔn)度降低，且基于ＲＡＮＳ的數(shù)值方法對于分離現(xiàn)象模擬不足，α＞５°時力矩差異較為明顯。在支撐干擾量的可靠性驗證中，支撐的存在對模型產(chǎn)生的干擾采用如下公式計算：ΔＣｘ＝Ｃｘ，（Ｍｏｄｅｌ＋Ｓｕｐｐｏｒｔ）－Ｃｘ，Ｍｏｄｅｌ（６）圖６中“?”符號代表在２．４ｍ風(fēng)洞中使用條帶７０空氣動力學(xué)學(xué)報第３７卷

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3366528