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基于非结构混合网格的CHN-T1标模气动特性预测 预览 被引量:5
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作者 张耀冰 唐静 +1 位作者 陈江涛 邓有奇 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2019年第2期262-271,共10页
本文使用自行研制的基于非结构混合网格的亚跨超声速流场解算器MFlow,对AeCW-1提供的客机标模CHN-T1进行了数值模拟研究。介绍了非结构混合网格的生成情况,重点分析了网格收敛特性、压力分布、气动特性曲线、流动分离等。计算得到了近... 本文使用自行研制的基于非结构混合网格的亚跨超声速流场解算器MFlow,对AeCW-1提供的客机标模CHN-T1进行了数值模拟研究。介绍了非结构混合网格的生成情况,重点分析了网格收敛特性、压力分布、气动特性曲线、流动分离等。计算得到了近似线性的网格收敛特性。随着网格加密,对激波和分离气泡的模拟更精细。尾支撑对气动特性的影响非常明显,特别是对平尾气动特性有很大影响。机翼静气动弹性变形的影响主要是使升力系数和阻力系数减小。湍流模型的QCR修正对大迎角计算结果有较大的影响。计算结果表明,MFlow程序能够准确地预测客机标模的气动特性。 展开更多
关键词 翼身组合体 阻力预测 结构混合网格 网格收敛
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致密油藏压裂水平井Blasingame曲线分析 预览
2
作者 林旺 范洪富 +4 位作者 王少军 闫林 陈福利 刘立峰 车树芹 《油气地质与采收率》 CAS CSCD 北大核心 2019年第6期122-128,共7页
致密油藏渗透率较低,需要应用水平井大规模压裂的方法才能进行有效开发,压裂后形成的基质与裂缝为2种渗流规律差异性较大的介质,需要新的产量分析模型才能适应致密油藏压裂水平井开发动态分析的需求。在对致密油藏基质与裂缝2种介质不... 致密油藏渗透率较低,需要应用水平井大规模压裂的方法才能进行有效开发,压裂后形成的基质与裂缝为2种渗流规律差异性较大的介质,需要新的产量分析模型才能适应致密油藏压裂水平井开发动态分析的需求。在对致密油藏基质与裂缝2种介质不同渗流规律研究的基础上,建立水平井多段压裂双重介质耦合产量模型,并应用有限体积法在非结构混合网格的基础上进行模型求解,同时,制作典型致密油藏压裂水平井Blasingame曲线,并对该曲线特征进行分析,将压裂水平井开发生产阶段划分成裂缝线性流、过渡流和边界控制流3个阶段;基质启动压力梯度、裂缝条数、裂缝间距和裂缝长度对Blasingame曲线有着重要的影响,该曲线在后期的边界控制流阶段随着启动压力梯度的增加而线性地平行下移,在中、前期随着裂缝条数的增加而向上分散,在中期过渡流阶段随着裂缝间距与裂缝长度的增加而向上突出,但裂缝间距对曲线的影响更显著。 展开更多
关键词 致密油藏 压裂水平井 双重介质耦合产量模型 Blasingame曲线 结构混合网格
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基于非结构重叠网格的螺旋桨滑流非定常数值模拟 被引量:2
3
作者 龚小权 马明生 +1 位作者 张健 周乃春 《航空动力学报》 CSCD 北大核心 2018年第2期345-354,共10页
基于各向异性非结构混合网格及多套网格重叠技术,通过求解非定常雷诺平均Navier-Stokes(URANS)方程,分别研究了螺旋桨动力特性和螺旋桨滑流对涡桨飞机气动特性影响。运用物面相交准则实现多套网格间的挖洞,采用距离权和三线性插值技... 基于各向异性非结构混合网格及多套网格重叠技术,通过求解非定常雷诺平均Navier-Stokes(URANS)方程,分别研究了螺旋桨动力特性和螺旋桨滑流对涡桨飞机气动特性影响。运用物面相交准则实现多套网格间的挖洞,采用距离权和三线性插值技术传递重叠区变量信息,并针对定轴旋转优化了网格重叠边界。采用双时间步求解控制方程,内迭代计算采用LU-SGS(lower-upper symmetric Gauss-Seidel)方法。模拟了单独螺旋桨旋转的非定常流动,计算的拉力系数和扭矩系数与试验结果一致,表明采用的数值方法和网格技术能有效模拟螺旋桨滑流效应。数值模拟了某涡桨飞机,对比了有无滑流下飞机的气动特性,给出了滑流对飞机影响。结果表明:滑流导致其后部气流加速和旋转,改变飞机气动特性,增大飞机的阻力和俯仰力矩,导致气流下洗,影响机翼及平尾压力分布。 展开更多
关键词 结构混合网格 重叠网格 各向异性 气动特性 螺旋桨滑流 定常
基于非结构混合网格人椅系统外流场数值模拟 预览 被引量:1
4
作者 张朋 田佳林 韩鲁佳 《应用科技》 CAS 2015年第5期42-45,共4页
为了对弹射救生人椅系统外流场进行数值模拟,建立了人椅系统三维几何模型,利用非结构混合网格对计算域进行离散,采用有限体积法求解Navier—Stokes方程。应用SAS方法分别对人椅系统在马赫数为0.6,迎角为-90°~90°条件下... 为了对弹射救生人椅系统外流场进行数值模拟,建立了人椅系统三维几何模型,利用非结构混合网格对计算域进行离散,采用有限体积法求解Navier—Stokes方程。应用SAS方法分别对人椅系统在马赫数为0.6,迎角为-90°~90°条件下进行数值模拟,计算结果与风洞试验结果吻合较好。对无防护状态下的人椅系统进行数值模拟,根据飞行员面部、头颈部、四肢的受力情况分析高速气流吹袭下飞行员的损伤机理,对飞行员弹射救生以及高速气流吹袭装置的研制具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 人椅系统 气流吹袭 流场数值模拟 结构混合网格
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基于混合网格的低声爆反设计方法研究 预览 被引量:2
5
作者 冯晓强 宋笔锋 李占科 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期717-722,共6页
低声爆设计方法已成为新一代军民用超声速飞机研制过程中必须解决的关键难题之一。针对传统SGD低声爆外形反设计方法无法对声爆近场非线性效应进行描述和分析的缺点,提出了利用CFD方法求解得到的声爆近场压力分布代替F函数进行低声爆... 低声爆设计方法已成为新一代军民用超声速飞机研制过程中必须解决的关键难题之一。针对传统SGD低声爆外形反设计方法无法对声爆近场非线性效应进行描述和分析的缺点,提出了利用CFD方法求解得到的声爆近场压力分布代替F函数进行低声爆反设计的方法。声爆近场预测采用点一点对接的结构/非结构混合网格,充分利用非结构网格对复杂外形适应性强和结构化网格计算效率高的优点。结果分析表明,基于改进后的低声爆反设计方法得到的方案在声爆超压以及感觉噪声级等方面都比基于原始SGD方法得到的方案有较大改善。 展开更多
关键词 超声速客机 激波 声爆 反设计方法 结构 结构混合网格
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一种基于径向基函数的非结构混合网格变形技术 预览 被引量:15
6
作者 王刚 雷博琪 叶正寅 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期 783-788,共6页
网格变形技术被广泛运用于气动外形优化设计或气动弹性力学仿真之中。非结构混合网格由于拓扑结构比较复杂,其网格变形的难度较大。本章发展了一套基于径向基函数的非结构混合网格变形技术。其基本原理是运用径向基函数对物面边界网格... 网格变形技术被广泛运用于气动外形优化设计或气动弹性力学仿真之中。非结构混合网格由于拓扑结构比较复杂,其网格变形的难度较大。本章发展了一套基于径向基函数的非结构混合网格变形技术。其基本原理是运用径向基函数对物面边界网格节点的位移进行插值,然后利用构造出来的径向基函数插值序列将物面的位移效应光滑地分散到整个网格区域的节点上。为了提高网格变形效率,需要在物面位移的径向基函数插值过程中进行数据精简,为此,文中提出了一种基于贪心法逐级选择径向基函数空间子集来实现插值逼近的数据精简算法。选择NACA0012翼型和三维LANN机翼的非结构混合网格的典型变形问题作为数值算例,对该方法的实用性进行了验证。计算结果表明该方法具备较高的计算效率,对大尺度变形问题的适应性很好,变形后计算网格的质量仍然可以得到有效地保证。 展开更多
关键词 径向基函数 结构混合网格 网格变形 贪心法
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计算流体力学非结构混合网格高精度格式研究现状 预览 被引量:1
7
作者 雷国东 《航空科学技术》 2011年第2期61-64,共4页
介绍了航空CFD技术中的非结构混合网格高精度格式的基本理论和方法,国内外研究现状,几种非结构混合网格高精度格式。
关键词 航空CFD技术 结构混合网格 高精度格式
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基于非结构全混合网格的复杂地形二维水流数值模拟
8
作者 姜晓明 李丹勋 王兴奎 《清华大学学报:自然科学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期764-769,776共7页
为了进行复杂地形条件下的水流计算,该文以四边形网格为基础,对任意位置不满足变形控制条件的四边形网格加密为三角形网格来构建全混合的非结构网格,再采用有限体积法对浅水方程进行求解。模型利用混合流算例进行了静水、缓流以及混合... 为了进行复杂地形条件下的水流计算,该文以四边形网格为基础,对任意位置不满足变形控制条件的四边形网格加密为三角形网格来构建全混合的非结构网格,再采用有限体积法对浅水方程进行求解。模型利用混合流算例进行了静水、缓流以及混合流的计算;通过非平底溃坝水流算例对模型稳定性和处理地形干湿变化能力进行了验证,采用三角形网格计算用时为四边形网格的1.81,全混合网格则只有1.12。最后将检验后的模型对松花江哈尔滨主城区河段松浦退堤问题进行了模拟。结果表明:模型能较好模拟复杂地形条件下的水流运动,具有较高的计算效率和复杂边界适应性,可以为实际工程计算提供参考依据。 展开更多
关键词 结构混合网格 浅水方程 有限体积法
局部流动分离诱导结构振动问题的数值模拟 预览
9
作者 雷博淇 王刚 叶正寅 《航空计算技术》 2011年第3期 17-21,共5页
基于非结构网格技术和SST-DES模型,采用流体与结构紧耦合策略,对飞机机身突出物(如雷达罩)下游的蒙皮振动过程进行了数值模拟计算。在求解NS方程过程中,使用有限体积法,结合有限元法求解结构运动方程。在时间域内模拟了不同结构参数... 基于非结构网格技术和SST-DES模型,采用流体与结构紧耦合策略,对飞机机身突出物(如雷达罩)下游的蒙皮振动过程进行了数值模拟计算。在求解NS方程过程中,使用有限体积法,结合有限元法求解结构运动方程。在时间域内模拟了不同结构参数和飞机不同迎角下的飞机蒙皮的结构响应,建立了亚音速条件下壁面流固耦合分析方法。计算结果表明:机身突出物诱导出的分离涡的确可以激发下游壁面的振动,其壁面振动的幅度与结构本身参数密切相关,振动主要为发生在壁面的法向上,随着迎角增加,壁面的振动减弱。通过基本原理和算例可以看出,方法可以预测不同条件下壁面的动态响应过程,适用范围宽,可以用于壁面结构的设计。 展开更多
关键词 DES 结构混合网格 流固耦合 壁面振动 分离涡
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T型尾翼民机深失速气动特性的计算研究 预览 被引量:1
10
作者 王刚 叶正寅 +1 位作者 许和勇 李春娜 《航空计算技术》 2008年第1期 19-22,共4页
以非结构混合网格上的雷诺平均N—S方程(PLANS)求解方法为基础,对采用T型尾翼的某民机外形在大迎角深失速情况下的粘性绕流进行了数值模拟,获得了该机在巡航和降落外形在深失速情况下的气动特性变化规律。通过对T型尾翼深失速情况... 以非结构混合网格上的雷诺平均N—S方程(PLANS)求解方法为基础,对采用T型尾翼的某民机外形在大迎角深失速情况下的粘性绕流进行了数值模拟,获得了该机在巡航和降落外形在深失速情况下的气动特性变化规律。通过对T型尾翼深失速情况下的流动特点进行分析,解释了T型尾翼布局飞机在深失速情况下俯仰力矩系数会随迎角出现不利于纵向稳定性的变化趋势的原因。 展开更多
关键词 结构混合网格 N—S方程 T型尾翼 深失速
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基于预处理的低速小展弦比机翼数值模拟 预览 被引量:1
11
作者 罗东明 《南京航空航天大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2008年第4期 480-483,共4页
以雷诺平均的Navier—Stokes方程为基础,应用非结构混合网格技术,基于有限体积的时间椎进预处理方法,对小展弦比机翼的低速流动进行了数值模拟。其中对流项的离散应用了基于Roe的Riemann近似解迎风格式,时间离散应用了基于LU—SGS... 以雷诺平均的Navier—Stokes方程为基础,应用非结构混合网格技术,基于有限体积的时间椎进预处理方法,对小展弦比机翼的低速流动进行了数值模拟。其中对流项的离散应用了基于Roe的Riemann近似解迎风格式,时间离散应用了基于LU—SGS的隐式格式。为描述湍流流动,采用了Spalart—Allmaras一方程湍流模型。为了验证本文方法对低速小展弦比机翼粘性流动的数值分析效果,对几个不同展弦比的机翼进行了数值模拟。本文的数值结果与文献的实验数据基本一致,表明本文方法能够准确模拟小展弦比机翼在低速流动时机翼的展弦比对其气动特性的影响。 展开更多
关键词 预处理方法 结构混合网格 小展弦比机翼 低速流动
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航空、航天系统工程 预览
12
《中国学术期刊文摘》 北大核心 2007年第2期 276-277,共2页
光电稳定跟踪装置的稳定机理分析研究;光电稳定跟踪装置的控制系统设计;光电稳定跟踪装置中微机电陀螺应用研究;三维非结构混合网格区域分解及数据处理;时频域滤波及在飞机颤振试飞试验中的应用……
关键词 航天系统工程 结构混合网格 航空 跟踪装置 控制系统设计 机理分析 机电陀螺 数据处理
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非结构混合网格高超声速绕流与磁场干扰数值模拟 预览 被引量:1
13
作者 王江峰 伍贻兆 《计算力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期 30-34,共5页
对均匀磁场干扰下的二维钝头体无粘高超声速流场进行了基于非结构混合网格的数值模拟.受磁流体力学方程组高度非线性的影响及考虑到数值模拟格式的精度,目前在此类流场的数值模拟中大多使用结构网格及有限差分方法,因而在三维复杂外形... 对均匀磁场干扰下的二维钝头体无粘高超声速流场进行了基于非结构混合网格的数值模拟.受磁流体力学方程组高度非线性的影响及考虑到数值模拟格式的精度,目前在此类流场的数值模拟中大多使用结构网格及有限差分方法,因而在三维复杂外形及复杂流场方面的研究受到限制.本文主要探索使用非结构网格(含混合网格)技术时的数值模拟方法.控制方程为耦合了Maxwell方程及无粘流体力学方程的磁流体力学方程组,数值离散格式采用Jameson有限体积格心格式,5步Runge-Kutta显式时间推进.计算模型为二维钝头体,初始磁场均匀分布.对不同磁感应强度影响下的高超声速流场进行了数值模拟,并与有限的资料进行了对比,得到了较符合的结果. 展开更多
关键词 高超声速 磁场干扰 结构混合网格 有限体积法
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三维舵面绕流的N-S方程计算研究 预览 被引量:2
14
作者 段卓毅 王小震 陈迎春 《飞行力学》 CSCD 北大核心 2007年第3期 67-70,共4页
基于粘性非结构混合网格,采用格心格式的有限体积法,应用Spalart-Allmaras湍流模型进行绕三维舵面流动的N-S方程数值模拟。操纵面铰链力矩的计算结果与风洞试验结果的对比分析表明,计算方法对粘性流动具有良好的适应性。对舵面铰链力矩... 基于粘性非结构混合网格,采用格心格式的有限体积法,应用Spalart-Allmaras湍流模型进行绕三维舵面流动的N-S方程数值模拟。操纵面铰链力矩的计算结果与风洞试验结果的对比分析表明,计算方法对粘性流动具有良好的适应性。对舵面铰链力矩随迎角、马赫数、雷诺数变化的规律也进行了分析研究。 展开更多
关键词 三维舵面 结构混合网格 N-S方程 湍流模型 风洞试验
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弯肘形尾水管流场的三维数值模拟研究 预览 被引量:7
15
作者 朱嵩 王振宇 +1 位作者 毛根海 刘国华 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第1期 76-80,共5页
针对弯肘形尾水管内部流场广泛存在流动分离的特点,采用基于κ-ω模型的SST(Shear Stress Transport)切应力输运模型进行湍流求解,克服了标准κ-ω模型对逆压力梯度造成的流动分离预测精度低的缺点。同时为了避免结构化网格离散复... 针对弯肘形尾水管内部流场广泛存在流动分离的特点,采用基于κ-ω模型的SST(Shear Stress Transport)切应力输运模型进行湍流求解,克服了标准κ-ω模型对逆压力梯度造成的流动分离预测精度低的缺点。同时为了避免结构化网格离散复杂形体需人工分区的缺点,采用了非结构混合网格方法。流场大部分区域为四面体网格,在边界附近采用加密的五面体棱柱型网格,满足了SST模型对边界层网格的要求;为了减少网格过粗引起的计算误差,还通过计算不同网格数下尾水管的压力恢复系数来优选出合适的网格数目。计算获得了分离流、二次流和多尺度旋涡结构,表明SST模型能很好地预测尾水管内的湍流流动。 展开更多
关键词 计算流体力学 流动预测 切应力输运模型 尾水管 流动分离 结构混合网格
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泄洪洞整体三维紊流数值模拟 预览 被引量:25
16
作者 沙海飞 吴时强 陈振文 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期 507-511,共5页
利用实用、高效的泄洪洞整体三维紊流数值模型,对滩坑水电站泄洪洞进行了数值模拟,该模型采用引入VOF方法的k-e紊流模型,结合通用性强、易扩展的非结构混合网格。为克服网格扭曲给计算精度带来的影响,用一种改进精度的格心格式计算... 利用实用、高效的泄洪洞整体三维紊流数值模型,对滩坑水电站泄洪洞进行了数值模拟,该模型采用引入VOF方法的k-e紊流模型,结合通用性强、易扩展的非结构混合网格。为克服网格扭曲给计算精度带来的影响,用一种改进精度的格心格式计算通量,使之具有非结构网格剖分的灵活性,程序的通用性和可扩展性,又有较高的计算精度。数值模拟结果和模型试验数据的对比分析表明,该模型是实用可靠的。 展开更多
关键词 泄洪洞 k-e紊流模型 VOF方法 结构混合网格 数值模拟
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三维非结构混合网格区域分解及数据处理 预览 被引量:2
17
作者 王江峰 伍贻兆 《南京航空航天大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2006年第4期 397-402,共6页
讨论了三维非结构混合网格区域分解技术及子分区显示技术。在三维复杂外形的流场计算中,为了得到较高的计算效率及保证数值模拟的准确性,经常要采用混合网格及并行计算技术。本文针对三维非结构混合网格的自动分区及子网格的数据处理... 讨论了三维非结构混合网格区域分解技术及子分区显示技术。在三维复杂外形的流场计算中,为了得到较高的计算效率及保证数值模拟的准确性,经常要采用混合网格及并行计算技术。本文针对三维非结构混合网格的自动分区及子网格的数据处理进行了细致的讨论,编写了相应的软件。对三维实际外形非结构混合网格的处理结果表明,本文发展的方法及软件系统具有通用性强、人为干涉参数少、自动化程度高等特点,可作为通用软件推广使用。 展开更多
关键词 结构混合网格 区域分解 数据处理 分区显示
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非结构混合网格下的三维舵面流动计算研究 预览 被引量:5
18
作者 王刚 叶正寅 +1 位作者 段卓毅 陈迎春 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期 84-88,共5页
运用非结构混合网格上NS方程的求解技术对三维舵面的粘性绕流进行了计算研究。在物面粘性作用区,运用改进的推进层方法生成三棱柱、金字塔和四面体型混合网格;在其它流动区域采用阵面推进方法生成四面体网格。采用基于重构中心格式的... 运用非结构混合网格上NS方程的求解技术对三维舵面的粘性绕流进行了计算研究。在物面粘性作用区,运用改进的推进层方法生成三棱柱、金字塔和四面体型混合网格;在其它流动区域采用阵面推进方法生成四面体网格。采用基于重构中心格式的格心有限体积法和Spalart-Allmaras一方程湍流模型对NS方程进行空间离散,运用通量线化假设和最大特征值方法进行雅可比矩阵分裂来实现隐式高斯一赛德尔时间迭代。以某带舵面偏转的机翼模型为数值算例,系统地计算和分析了迎角、舵偏角及马赫数对舵面气动特性和舵面流动分离的影响,并将计算得到的舵面铰链力矩与实验结果进行了对比验证。数值算例表明:该方法可以为三维舵面气动力和铰链力矩的计算与分析提供有效的数值工具。 展开更多
关键词 结构混合网格 隐式算法 NS方程 舵面
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运输机组合体绕流非结构混合网格N-S方程数值模拟 预览
19
作者 赵振山 董军 《气动研究与实验》 2005年第3期 36-42,共7页
本文利用通用网格生成软件生成运输类飞机翼身组合体(DLR-F6)非结构混合网格,在边界附面层区域内,生成三棱柱形网格,在其他流动区域采用四面体网格进行填充。粘性流场求解器采用基于N-S方程的CFX5计算流体软件求解,通过计算结果... 本文利用通用网格生成软件生成运输类飞机翼身组合体(DLR-F6)非结构混合网格,在边界附面层区域内,生成三棱柱形网格,在其他流动区域采用四面体网格进行填充。粘性流场求解器采用基于N-S方程的CFX5计算流体软件求解,通过计算结果与风洞试验所得到的数据对比分析,验证了网格生成方法及网格数据的正确性和实用性。本文研究结果也为运输类飞机高速风洞试验提供了对比数据。 展开更多
关键词 结构混合网格 N-S方程 CFX5 运输类飞机 气动力 翼身组合体 混合网格 结构 数值模拟 运输机
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非定常预处理方法在倾转旋翼飞行器悬停状态气动干扰模拟中的应用
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作者 李欢 龚小权 +2 位作者 唐静 李彬 马明生 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期396-409,共14页
针对倾转旋翼飞行器的多种速度尺度并存的复杂流动问题,发展了能够统一求解同时包含不可压缩流动和可压缩流动的非定常预处理方法和一种考虑了流场物理信息传播方向的预处理远场边界条件。结合适用于倾转旋翼飞行器的复杂外形及大位移... 针对倾转旋翼飞行器的多种速度尺度并存的复杂流动问题,发展了能够统一求解同时包含不可压缩流动和可压缩流动的非定常预处理方法和一种考虑了流场物理信息传播方向的预处理远场边界条件。结合适用于倾转旋翼飞行器的复杂外形及大位移问题的非结构混合网格技术和重叠插值技术,建立了倾转旋翼飞行器的数值模拟方法。在此基础上,首先通过悬停算例验证了数值方法的有效性,确定了选择预处理截断参数的原则。然后探究了倾转旋翼飞行器直升机模式悬停状态的尾迹涡结构演化过程,研究了"喷泉效应"和"地面效应"对倾转旋翼气动性能的影响。计算结果表明,旋翼尾迹涡的耗散在不同方位角存在较大差异。"地面效应"抑制了旋翼尾迹的发展,提高了旋翼整个方位角区域的升力系数,而不仅限于机翼上方方位角区域。"地面效应"作用强于"喷泉效应"作用,使旋翼相对于孤立旋翼拉力系数略微增大了5.26%,但同时整个倾转旋翼飞行器的总的向上的力只有孤立旋翼拉力的82.46%。结论表明预处理方法和预处理远场边界条件能够较好地模拟倾转旋翼飞行器悬停状态的干扰流场,兼顾了数值计算的耗散性和稳定性。气动干扰对倾转旋翼飞行器整体气动性能有重大影响。 展开更多
关键词 定常预处理方法 预处理边界条件 倾转旋翼飞行器 悬停状态 结构混合网格技术 重叠插值技术
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