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跨音速流动是现代航空军机和民机设计中必须计算的一种流动。目前采用求解N-S方程的方法尚不能提供很经济而又非常精确的解,也就不能成为工程设计使用的常规手段。在实际飞行中,高雷诺数的事实表明,粘流/无粘流相互作用计算的方法可以成为工程设计计算的有力工具。 欧拉方程是描述无粘流的准确方程,但与全位势方程相比其求解过程要复杂得多,计算费用也高。为取得最优外形工程设计,要作大量的流动模拟计算,故推广全位势方法并提高其准确度是很有意义及具吸引力的。全位势方法假定流动是等熵和无旋的,故只适用于无激波或仅有较弱激波的流场计算。为改进传统全位势方法,应对其作两方面的修正。分析表明,旋度修正比熵修正更为高阶,作为改 相似文献
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采用CFD方法计算了多种来流条件下高超声速平板绕流的粘性干扰现象,计算与实验结果吻合良好。针对理论分析在平板前缘失1效的情况,结合理论分析、CFD结果和试验结果对原有沿流向壁面压力分布关系式进行了修正,使得修正后关系式在整个平板上与相关数据吻合,显著增加了压力分布关系式的应用范围。同时根据CFD计算结果,分析了平板附面层内压力等流动参数的分布规律,发现附面层内法向压力分布存在峰值,壁面压力分布大于来流静压,并给出了峰值压力及其位置的拟合式。 相似文献
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目前国内外均采用正反装方法修正风洞方向场不均匀影响。当点流向偏差△a明显地随风洞座标而变时,这种方法就不准确了。本文提出研究方向场不均匀影响的一种新途径,可解决任意类型不均匀方向场的修正问题。新方法将函数△a(x,y,z)转化为风洞座标系中的“流场数组”。由计算机算出模型上各计算点的△a值,而后应用有限基本解等数值计算方法求解非均匀流与均匀流中模型的气动力,二者之差即为待求的修正量。 相似文献
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夏陈超姜婷婷郭中州陈伟芳 《空气动力学学报》2015,(5):603-609
将基于流场当地变量的γ-Reθ转捩模型加入可压缩RANS方程计算程序,对平均流场控制方程、湍流和转捩控制方程进行基于LU-SGS的隐式紧耦合求解。结合三种压缩性修正方法对高超声速平板、双楔和圆锥流动进行了数值模拟,给出了壁面斯坦顿数、热流值和实验值的比较,以及湍动能和间歇因子分布云图。数值计算结果表明,相同来流湍流度下不同压缩性修正方法得到的转捩位置差别较大。相比于未修正的模型,基于当地马赫数压缩性修正后的转捩位置最靠后,其对带有分离的双楔流动预测较为准确;基于来流马赫数的压缩性修正仅使得转捩位置稍有延迟;对湍动能源项的压缩性修正可提高模型在转捩后湍流段的热流预测精度。 相似文献
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本文用势流-边界层相互作用方法计算低速翼型的分离和失速。势流用对称面元法。边界层用改进的滞后掺混法,考虑了高阶项影响,适用于计算分离。文中对粘流-无粘流耦合方法作了改进。改进的半反-局部联立耦合方法,考虑了相邻点之间的作用,收敛性较好。计算了NACA4412翼型在不同迎角下的压力分布和气动力。计算结果与实验符合良好。算例表明,翼型高升力状态计算必须包括尾流的作用,也应当对势流计算压力与实际压力之间的差别进行修正。 相似文献
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《空气动力学学报》2015,(5)
将基于流场当地变量的γ-Reθ转捩模型加入可压缩RANS方程计算程序,对平均流场控制方程、湍流和转捩控制方程进行基于LU-SGS的隐式紧耦合求解。结合三种压缩性修正方法对高超声速平板、双楔和圆锥流动进行了数值模拟,给出了壁面斯坦顿数、热流值和实验值的比较,以及湍动能和间歇因子分布云图。数值计算结果表明,相同来流湍流度下不同压缩性修正方法得到的转捩位置差别较大。相比于未修正的模型,基于当地马赫数压缩性修正后的转捩位置最靠后,其对带有分离的双楔流动预测较为准确;基于来流马赫数的压缩性修正仅使得转捩位置稍有延迟;对湍动能源项的压缩性修正可提高模型在转捩后湍流段的热流预测精度。 相似文献
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应用Strawn&.Kline的准同时粘性/无粘流匹配模型,于动量积分布方程中加入了曲率和雷诺正应力两个二阶修正项,计算了二维不可压湍流附面层分离流地。文中首先分析推导了新的曲率修正公式,给出了两个算例,比较了修正项对计算结果的影响,并与实验做了对比。 相似文献
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在紊流扩散模型的基础上, 通过引入二次流造成的气流过转折/欠转折影响, 完成了S2流面的展向掺混数值模拟。分别用Galimore-Cumpsty掺混模型或Baldwin-Lomax紊流模型计及紊流扩散的作用;落后角的预估在二维Carter公式基础上引入了Roberts二次流修正模型。应用上述方法对两台3级轴流压气机进行了计算。计算的出口总温、总压等参数与实验较吻合, 与其他单独考虑紊流扩散和二次流效应的掺混计算结果比较表明了本文方法的有效性。 相似文献
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本文介绍一种带操纵面机翼的非定常跨声速流的有限差分计算方法。采用的方程是三元非定常跨声速修正小扰动位势方程,使用时间积分法,求解格式是近似因式分解交替方向隐式(ADI)格式。使用这种方法计算了F-5机翼在来流马赫数为0.9和0.925时的定常气动力和操纵面振荡的非定常气动力。计算结果与国外的NLR试验结果和XTRAN3S方法的计算结果进行了比较,表明计算是成功的。 相似文献
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对SST湍流模型进行了改进,并通过对典型分离流动进行数值模拟,来检验和提高模型预测分离流动的能力.基于亚声速分离流动,提出了提高雷诺应力的模拟精度和分离流修正的改进方法,并进行了对比研究得出结论;在亚声速分离流动分析结论基础上,采用了可压缩性修正方法,开展了跨声速、超声速和高超声速激波/边界层干扰分离流动的数值模拟研究.结果表明:提高雷诺应力的模拟精度和采用分离流修正明显地提高了SST湍流模型对分离流动的模拟能力;适当地可压缩性修正对超声速和高超声速分离流动的计算精度有改善作用. 相似文献
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本文用保角转绘加剪切变换生成三维机翼与翼身组合体C-H型网格,并在这类网格拓扑上,用有限体积法研制出可供分析机翼与翼身组合体绕流的三维欧拉方程计算程序。本方法的特色是改进了机翼表面网格点的分布,使机翼后缘与网格线一致;采用了当量机身,使机岙表面到对称面光滑过渡;嵌入了边界层粘性修正。改善了计算结果。数值计算表明,对粘性影响较大的超临界绕流,边界层修正效果显著。 相似文献
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大涡模拟中亚格子模型的改进及其在槽道湍流中的应用 总被引:1,自引:1,他引:0
在用大涡模拟的方法计算具有强剪切的槽道湍流时, 常用的亚格子应力模型, 包括考虑壁面修正的模型, 都会出现平均流剖面偏高的现象.这表明在壁面附近亚格子应力模型还不能描述实际情况.针对这一问题, 修正了亚格子雷诺应力模型的壁面函数, 得到了较好的计算结果.用修正后的模型计算出的平均速度分布、均方根速度的分布以及雷诺应力的分布, 均与直接数值模拟(DNS)的结果吻合较好. 相似文献
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