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二维振荡机翼跨声速非定常绕流的变域变分有限元解 总被引:2,自引:0,他引:2
本文首先对文献(1-3)提出的二维振荡机翼含激波跨声速非定常绕流的变分原理进行了改造,使之能适用于时间推进法;构造了三维时空的可变节点有限元来捕获自由尾涡面,而跨声流中的激波采用人工密度法捕获。在远场边界上使用简化的无反射条件和新型非定常Kutta条件。用本文方法求解了作俯爷振荡的NACA64A010翼型的跨声速绕流,计算结果令人满意。本文方法可以推广到三维机翼及二维和三维叶栅的同类气动力问题上去 相似文献
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考虑NND格式修正的非定常Taylor—Galerkin有限元法 总被引:1,自引:0,他引:1
以Taylor-Galerkin法为基础,吸收了差分格式中NND格式的思想,并在时间方向上采用四阶Runge-Kutta方法,构成了适用于定常和非定常跨声速流动计算的有限元算法。利用文的方法,分别计算了跨声速叶栅流动和工程中一类复杂非定常轴对称跨声速流动。计算表明,方法克服了Taylor-Galerkin法的局限性,对激波及流场的分辨率较好,可用于跨声速流动计算,并可用于非定常流场的计算。 相似文献
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本文建立了二维机翼作任意周期振荡时的非定常绕流的广义变分原理的更普遍形式及其派生族。文中充分发挥了“变域变分”与“自然界面条件”的有力作用,把振荡激波和尾涡面上的间断条件(例如Rankine-Hugoniot条件)也转化为自然界面条件,并兼顾了翼面的喷(吸)气作用。本文主要是为引进有限元等变分解法提供一个更普遍、更完善的理论基础,并可推广到三维机翼、二维及三维旋转叶栅上去。 相似文献
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本文提出了求解平面翼型亚、跨声速绕流的一个新方法。引入流函数和Von Mises变换后,亚、跨声速绕机翼无旋流动的基本方程组被化为以流线纵坐标y为未知量的单个二阶偏微分方程-流线控制方程。并通过变换将物理平面上的无限域变为计算平面上有限的矩形域,而后在计算平面采用有限差分线松弛迭代法求解。作为算例,计算了对称翼型NACA0012-34和非对称翼型NACA4412的亚、跨声速有攻角绕流,所得数值结果 相似文献
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在叶轮机械的非定常跨音流场中,激波会对气动弹性稳定性有很大影响。而激波的形状、数目、位置又与叶栅的一系列几何参数及气动参数密切相关,事先难以规定。为能考虑叶型叶栅的非定常跨音带激波绕流,本文发展了一种有限差分数值解法。其中速度势被分解为定常和非定常小扰动两部分,并用跨音松弛法求解关于非定常扰动速势的空问变系数线性复变量微分方程。 文中给出的一些数值结果表明,对于进出口M数均小于1.0的叶栅非定常跨音流动说来,局部超音区结尾处激波的存在有很大影响。本研究还预测到在高亚音进口M数,低负攻角条件下出现弯曲颤振的可能。 相似文献
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本文给出了用欧拉方程求解带操纵面机翼的数值结果,采用有限体积法,四步Ronge-Kutta时间推进,结合不连续面通量守恒传递技术,对有操纵面偏转的三维机翼流场进行求解,计算结果与实验符合较好。 相似文献
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跨声速机翼流场的N—S方程计算 总被引:3,自引:1,他引:2
本文给出了三维机翼粘性流场的数值模拟过程,控制方程为时均化的三维可压缩薄层Navier-Stokes方程,湍流模型采用Baldwin-Lomax两层代数湍流模型,空间离散采用中心有限体积格式,时间采用Runge-Kutta多齿格式进行式积分。 相似文献
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大迎角体涡,翼涡干扰的Euler方程数值模拟 总被引:1,自引:1,他引:0
本文用Euler方程的简化区算法计算翼-身组合体绕流。当大迎角时,计算能自动捕捉到大后掠前缘的分离涡,机射的分离涡由强加Kutta条件生成,形成体涡与翼涡的相互干拢。本文对加长前机身的AGARD-B翼-射组合体模型,给出机射有分离和无分离时,横流截面的速度矢量分布、法向力和压力中心,分析体涡的影响。 相似文献
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This paper presents a numerical prediction of the unsteady flow field around oscillating airfoils at high angles of attack by solving unsteady Reynolds-averaged Navier-Stokes equations with SST turbulence model in order to simulate the effects of wind tunnel model vibrations on the aerodynamic properties of airfoils,especially high-aspect-ratio wings in a wind tunnel.The effects of the phase lagging between different modes of oscillations,i.e.,the airfoil plunging oscillation mode,the pitching oscillation mode,and the forward-backward oscillation mode,are also studied.It is shown that the vibrations (oscillations) of airfoils can cause the unsteady shedding of large-size separated vortex to precede the stationary stall incidence,hence lead to a stall onset at some earlier (lower) incidence than that in the steady sense.The different phase lagging has different effect on the flow field.When the pitching oscillation mode has small phase lagging behind the plunging oscillation mode,the effect of vibrations is large.Besides,if the amplitude of the oscillations is large enough,and the different modes of vibrations match or combine appropriately,the unsteady stall may occur 2° earlier in angle of attack than the case where airfoils keep stationary. 相似文献
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风扇/压气机叶型厚度对颤振特性的影响 总被引:4,自引:0,他引:4
采用计算流体力学与结构动力学相结合的方法,数值模拟了三维振荡叶栅非定常黏性流场;通过对叶片表面非定常气动力及其所做非定常气动功的计算分析,采用能量法对叶片颤振与否进行预估判断。针对三维直叶片和风扇转子叶片,通过调整叶片的相对厚度,研究了叶片厚度变化对风扇/压气机颤振特性的影响。此外,通过对振荡叶栅非定常流场结构的研究,发现了叶片吸力面气流分离与叶片振动之间的耦合关系。本文的研究在风扇/压气机设计中,可用于评估最大相对厚度等叶型结构设计参数对气弹稳定性的影响,对叶轮机颤振机理研究具有一定的参考意义。 相似文献
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不可压缩势流绕多段翼型流动的快速迭代解法 总被引:1,自引:0,他引:1
利用保角变换计算不可压缩势流绕翼型的流动,具有计算速度快和要求计算机内存小的优点,但主要用于单段翼型问题,而对于多段翼型,尤其是三段和三段以上的翼型则很难应用。本文在单段翼型的保角变换的基础上,提出了一种利用迭代算法计算任意多段翼型的不可压缩势流的绕流问题的方法。本文方法和目前常用的边界元法相比,具有计算速度快的优点。本方法还可进一步推广到考虑无粘流/边界层的迭代计算中。 相似文献
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高超声速滚转阻尼导数数值模拟 总被引:1,自引:1,他引:0
采用非定常Navier-Stokes方程描述物体简谐振动流场,并在Etkin理论下给出绕定轴转动时滚转阻尼导数的计算公式,定常流场的计算采用空间二阶精度的交替方向隐式分解的NND格式,非定常流场的计算采用时、空二阶精度的Runge-Kutta多步格式,采用代数和方法生成物体静、动网格。最后给出高超声速下钝体外形滚转阻尼导数的计算结果,以及滚转力矩系数随瞬时振幅的变化曲线。 相似文献
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热斑在1-1/2级涡轮内的非定常迁移数值模拟 总被引:4,自引:2,他引:2
对典型的1-1/2级高压涡轮叶栅,通过求解二维非定常N-S方程研究了燃烧室出口热斑对涡轮一级动叶和二级导叶流场和温度场的非定常影响。计算表明热斑的存在对涡轮级型面时均压力的影响微小,但是会显著地增大一级动叶和二级导叶型面压力随时间波动的幅度。计算印证了热斑会导致涡轮一级动叶压力面严重过热的结论,并显示在二级导叶上会出现与一级动叶类似的压力面过热现象。 相似文献
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1.引言 求解非定常跨音速流动的主要困难是非线性问题。对于微幅翼型振动问题(同时引起激波的微幅振动)可做时间线化简化处理,得到时间线化微分方程定解问题。时间线化积分方程是由时间线化微分方程推导出来的。 相似文献
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在应用解全速位方程的最小压强积分有限元法求解绕升力翼型的跨音速流动时,将不可压流中求解绕升力翼型的耦合单位环量流动和无环量流动的解法推广到可压流中。为了确定环量,本文所用Kutta条件是:在后缘处,气流流向平行于后缘角二等分线。因有限元法对网格无正交性要求,因而可在椭圆变换前后进行剪切和延伸变换。这种网格生成法易于构成适用于复杂形状的有限元网格。通过计算并将其结果与文献中的数据比较,表明这种方法应用方便且有较快的计算速度和较高的计算精度。 相似文献