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使用GAO-YONG湍流方程组计算翼型分离流 总被引:1,自引:1,他引:0
采用SIMPLE方法求解GAO-YONG不可压湍流方程组, 对不同来流迎角下的NACA0012翼型绕流结构进行了数值模拟, 给出了翼型绕流分离流结构随迎角的变化特征和翼型在分离绕流中的气动力参数.与实验数据以及大涡模拟结果的比较表明, GAO-YONG不可压湍流方程组能够对翼型绕流的分离点、分离涡形态、表面压力分布、升阻特性做出较好的预测, 能够模拟翼型大攻角分离流动, 计算结果优于FLU-ENT软件中的k-ε、k-ω、k-ωsst模型的计算结果. 相似文献
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给出了前缘后掠角65°,双弧形剖面的细长梯形翼背风面流动显示结果。实验马赫数为1.10、1.53、2.53、3.01和4.01,攻角范围5°~25°。借助于蒸汽屏、纹影和油流技术拍摄了脱体和表面流型照片。蒸汽屏显示表明:在机翼背风面三角形区域的脱体流型可在垂直于前缘的法向攻角和法向马赫数构成的坐标平面上,区分出七种不同的流型;在切尖区域,有侧缘分离涡形成,后缘拖出尾涡。从摄取的纹影照片与横截面上的蒸汽屏照片一起,可获得机翼弓形激波位置随马赫数变化,以及激波-诱导分离线位置随马赫数和攻角变化曲线。在机翼上表面通过油流显示出主再附线、二次分离线、二次再附线和侧缘涡区。显示出的流型与其它有关实验和数值计算结果比较,符合得很好。 相似文献
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采用高精度有限差分格式直接求解二维Navier-Stokes方程组,数值模拟V103平面压气机叶栅分离流动,数值结果表明:在瞬时流场中,吸力面后部发生流动分离,在分离区前端存在大尺度分离涡,分离涡下游是由二次涡和脱落涡交替形成的涡串,直至叶片尾缘,形成以脱落涡为主结构的尾迹;在时均流场中,吸力面后部存在短分离泡,分离区压力分布存在明显压力平台。与逆压力梯度下平板边界层分离流动相比,瞬时和时均流场结构相似;叶栅通道内无量纲涡脱落频率是前者的两倍。与文献计算结果对比表明:叶片表面压力分布除分离区外吻合很好;非定常计算所得分离区轴向长度比定常计算大41%。在分离区内三个二阶统计量均达到最大值,表明流场强非定常性集中在分离区。 相似文献
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基于粘性/无粘流相互作用模型和边界层积分方程,推导出计算二维和三维不可压层流粘性/无粘流相互作用的方程组。该方程组可以用于带有中等程度的分离和再附情况下。文中给出了计算方法和算例。所得的二维计算结果与其他计算和实验结果相符。本法具有简便迅速的优点。 相似文献
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本文从非定常形式的N-S方程出发,采用有限差分法数值模拟了入射涡对与圆柱及翼型相互作用的流场结构,旨在分析讨论其复杂的非定常流动现象,如二次涡及三次涡的形成,多涡配对,非定常分离及剪切层的演化等,以及不同的物形及涡对与物体间不同的相对位置对影响。此外,文中还通过分析物面压力分布随时间的变化来探讨非常分离的流动特性。 相似文献
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给出了前缘后掠65°、双弧形剖面的细长梯形翼背风面流动显示结果。实验Mach数为1.10,1.53,2.53,3.01和4.01,攻角范围为5°~25°。应用蒸汽屏、纹影和油流技术拍摄了空间和表面流型照片。蒸汽屏显示表明:在机翼背风面三角形区域的空间流型随法向攻角αN(在垂直于前缘的平面内流速与弦线间的夹角)和法向Mach数MaN(来流Mach数在垂直于前缘平面内的分量)变化,并可在αN和MaN为坐标的平面上划分出7种流型存在的区域。侧缘区有侧缘分离涡形成;后缘有尾涡拖出。从纹影照片与横截面上的蒸汽屏照片对照可获得机翼锥面激波位置随Mach数的变化;以及激波-诱导分离线位置随Mach数和攻角变化曲线。机翼表面油流谱显示出了主再附线、二次分离线、二次再附线和侧缘涡区。显示出的流型与其他有关实验和数值计算结果比较符合得很好 相似文献
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在圆柱绕流的非定常流动中,相应于旋涡的周期性脱落柱后的二次分离是周期性间断发生。二次涡的影响不能忽略。但对长时间流动的模拟还必须考虑尾涡的环量衰减。模拟Bluff Body流动有效的离散涡模型应包括二次分离及尾涡衰减两种机因。本文数值计算结果证明了上述结论。 相似文献
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对高雷诺数流动计算,为了解决部分粘性项甚至全部惯性粘性项落入误差与流动物理尺度的关系问题,本文提出强粘性流动理论。强粘性流中至少有一个粘性项与惯性项同量阶,理论包含了物理尺度各向极限、经典边界层和多层边界层理论为其特例,给出了从经典边界层向物理尺度各向相同极限演化的尺度规律和粘性惯性诸项变化的量阶关系,阐明了粘性与惯性力强相互作用将在剪切层的法向以流向同时“激发”涉尺度结构。对粘性流计算,利用强粘性剪切流尺度律重新标度NS格式的修正微分方程,给出临界网格尺度与流动物理尺度和差分格式精度的关系,得到部分粘性项落入误差和计算结果为非物理数值粘性解的二个判据。并以流场中的边界层、驻点和分离点领域计算为例说明理论的应用,对强粘性剪切流计算、证实部分粘性项甚至全部粘性惯性项落入误差的问题值得重视。 相似文献
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高精度ENO格式在喷管流动模拟中的应用 总被引:4,自引:1,他引:4
本文分析了ENO格式的特点,并应用于Euler方程和全NS方程的迁移项和压力项,模拟了各种喷管流动。首先计算了JPL喷管流动,取得了和实验一致的结果,分析了喷管内产生弱激波的原因;其次计算了非定常二维喷管流动,给出了相应的计算结果,并分析了壁面附近流场的拓扑结构;最后计算了摆动喷管的流动及推力矢量计算,取得了推力随摆角变化的规律,和实验结果表明基本一致。 相似文献
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冲压加速器燃烧流场的数值模拟 总被引:2,自引:1,他引:1
本文利用ENN格式,通过求解包含非平衡效应的完全N-S方程,数值模拟了超声速燃烧流动中很有兴趣的H2/Air斜爆轰波冲压加速器的绕流。 相似文献
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以具有压力分裂形式的简化N S方程为控制方程,数值模拟了超音速来流条件下的激波 边界层干扰被动控制(passivecontrolofshock boundarylayerinteraction)。模拟是以预先给定激波前吹气和激波后吸气的流量来实现的。为了定性地确定吹气或吸气对激波 边界层干扰的影响,首先计算了单独吹气和单独吸气两种情况。数值计算时采用了多重扫描法对控制方程差分离散,以反映亚音速区压力对流场的椭圆性影响。 相似文献
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一种高效的多重网格三维N-S方程计算方法及其应用 总被引:3,自引:0,他引:3
介绍一种基于 Jameson中心差分和 Runge-Kutta时间推进的三维 N-S方程计算的有限体积方法 ,计算点选取体积单元中心 ,为了提高收敛效率和程序稳定性 ,采用了当地时间步长和多重网格方法 ,特别是针对粘性计算中计算网格形状比高的特点 ,隐式残差光顺采用当地变系数的方法 ,并专门设计了考虑计算网格形状比的人工粘性模型。应用本文方法对收扩喷管的三维流场和NACA0 0 1 2翼型二维流场进行了计算 ,结果表明程序具有良好的收敛能力和较高的稳定性。 相似文献
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《中国航空学报》2016,(6):1553-1562
This paper deals with the numerical solution of inviscid compressible flows. The threedimensional Euler equations describing the mentioned problem are presented and solved numerically with the finite volume method. The evaluation of the numerical flux at the interfaces is performed by using the Toro Vazquez-Harten Lax Leer(TV-HLL) scheme. An essential feature of the proposed scheme is to associate two systems of differential equations, called the advection system and the pressure system. It can be implemented with a very simple manner in the standard finite volume Euler and Navier–Stokes codes as extremely simple task. The scheme is applied to some test problems covering a wide spectrum of Mach numbers, including hypersonic, low speed flow and three-dimensional aerodynamics applications. 相似文献
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提出一种求解时间相关、三维不可压完全Navier-Stokes方程的影响矩阵法。考虑流动区域为上半空间的平极边界层流动,在水平方向,利用周期性条件,采用Fourier离散,在半无穷方向,定义了一种特殊映像并利用Chebyshev多项式展开。由此将Navier-Stokes方程转化为以水平波数(k1,k2)为参数的一组法向Helmholtz方程组,同时可更有效地求解压力。本文讨论了连续问题的影响矩阵法与原问题的等价性。影响矩阵法的离散形式,以及影响矩阵法的算法实现等。最后给出了一维Helmholty问题的数值实验结果。 相似文献