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基于势流方程,采用涡格法和三维离散涡相结合,模拟具有升力面分离涡的大攻角弹冀、弹体、尾翼组合体绕流。该方法适用于高亚音速、小攻角或大攻角有翼飞行器的压力分布、法向力和压力中心等气动特性的数值计算,并具有显示三维涡流场的能力。 相似文献
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本文描述了一个计算任意平面形状的机翼在无粘、亚音速、大攻角情况下的气动力数值方法,计算大攻角下气流分离时的定常非线性气动载荷。考虑翼面具有脱体涡分离,对旋涡强度和自由涡的位置进行松驰透代,取得收敛解。计算结果与实验数据很接近。 相似文献
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为研究压缩空气储能系统的向心涡轮启动过程内部流动损失特性,本文采用全三维计算流体动力学(CFD)模型对其启动过程过程进行了数值模拟,与实验结果对比表明,虽然该模型在启动初始阶段与转速稳定阶段存在一定误差,但仍能够整体上反映启动过程的效率变化特征。在此基础上,进一步分析了启动过程中动叶通道内损失区及流场变化特征,结果发现,动叶进口攻角是影响内部流场主要因素:在启动初始阶段,叶轮进口攻角较大,动叶载荷集中在叶片前缘,形成明显的通道分离涡与前缘涡;在快速启动段,攻角减小,动叶载荷沿弦长分布更为均匀,通道分离涡及前缘涡逐渐减小并向叶片吸力面迁移。在整个启动阶段,动叶通道内高损失区也随着通道分离涡逐渐迁移且变小,并向相邻叶片吸力面集中。 相似文献
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推导了存在风切变时在气流坐标系(相对风轴系)中飞机质心空间三维运动方程和在体轴系中飞机的旋转运动方程,指出了按航迹坐标系,(绝对风轴系)建立移动运动方程时某些不便之外。为了进行比较,给出了分别应用上述两组运动方程计算的波音-727飞机起飞行轨迹的不同结果。 相似文献
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高阶精度格式WCNS在三角翼大攻角模拟中的应用研究 总被引:5,自引:0,他引:5
采用5阶精度的加权紧致非线性格式(WCNS-E-5)数值模拟了65°三角翼的大攻角绕流流场,主要目的是考核高阶精度格式WCNS在大攻角旋涡流动方面以及跨声速流场的激波附面层干扰、涡破裂位置的模拟能力,重点研究不同网格规模和湍流模型对尖前缘三角翼涡系之间的相互作用的影响。通过求解任意坐标系下的雷诺平均N-S方程,采用5阶精度的加权紧致非线性格式(WCNS-E-5)和多块对接结构网格技术,两种湍流模型分别是一方程SA和两方程SST湍流模型,在与相应试验结果对比的基础上,详细研究了WCNS-E-5格式在跨声速大攻角旋涡流动中的表现,以及不同网格规模、两种湍流模型对主涡二次涡相互作用、涡破裂位置和表面压力分布的影响。本文的研究结果表明,高阶精度格式WCNS-E-5能成功应用于三角翼的跨声速大攻角流动,网格规模的增加进一步提高流场分辨率,SST湍流模型相对SA湍流模型在三角翼大攻角流动中具有更好的适用性。 相似文献
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应用非线性涡格法(NVLM)计算了大攻角战术弹的气动性能。通过迭代方法、分离涡理论模型的改进,以及采用一系列算法技巧,克服了收敛性上的困难。成功地模拟带弹身脱体涡的翼体组合和翼体尾组合各种分离涡和非线性气动性能;其中包括更为复杂的“××”布局。大大增加了NVLM在工程实用中的适应性和灵活性。 相似文献
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本文以N-S方程和Hall涡核模型假设为基础,导出了描述湍流的涡核运动方程。利用差分计算方法,对三角翼前缘分离涡运动及其破碎特性进行了数值求解,分析了涡核流场的结构和各物理量的变化特性,反映了三角翼前缘分离涡运动及其破碎特性的实质,说明了湍流涡核方程能更有地模拟三角翼前缘分离涡运动和准确地确定涡核破碎位置,并得出了攻钐雷诺数对破碎位置的影响,计算结果与实验数据十分吻合。 相似文献
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本文基于N-S方程采用Jameson的显式中心有限体积格式和Roc的上风格式对三角翼大攻角绕流场进行初步数值模拟,空间网格为H-0型网格。计算结果表明两种计算格式均可较好的模拟大攻角绕流场。本文计算结果为今后开展全机大攻角绕流场数值模拟提供了计算经验。 相似文献
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本文用NND格式计算了具有复杂涡结构的细长锥体有攻角绕流问题,着重研究了非对称分离的分岔现象以及分岔前后涡结构的演变,数值计算结果表明,大约在a/(2β)=1.0时,N-S方程出现分岔解,同时还给出了分岔前后涡结构及物理最分布的特征。 相似文献
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钝体俯仰阻尼导数数值计算 总被引:5,自引:2,他引:5
分别采用:(1)Euler方程的谐振摄动法;(2)薄层近似的非定常N-S方程模拟有粘扰动流场两种方法计算了钝体外形的高超声速俯仰阻尼导数。通过计算表明:对于复杂外形,方法(1)适用于零攻角附近的流动计算,而方法(2)考虑了流场的粘性作用,能够应用于一般流态(3<M<20,0<a<20°)的计算。此外,本文发展了文献[6]的动导数转换公式,使之适用于二维转轴情况,并在方法(2)中通过引入“亚迭代”过程提高了非定常流场的计算精度。 相似文献
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为了研究叶栅分离旋涡的非定常流动特性,选取亚声速叶栅为研究对象,进行了基于延迟分离涡模拟方法 (DDES)的非定常数值模拟。针对进口Ma0.3的情况,对比分析了进口攻角、叶栅稠度、叶片弯角、叶片中弧线弯度分布和叶片厚度等因素对于叶栅分离旋涡运动的影响。结果表明,当攻角增大时,尾迹附近流场会逐渐由定常模式转化为非定常对涡脱落模式,同时对涡脱落频率不断减小;随着攻角的进一步增大,叶背分离强度不断增加,叶背分离涡开始单独脱落,并主导流场旋涡运动。强烈的叶背分离涡脱落引起了叶片气动力的剧烈脉动,其幅值是小攻角状态下由尾迹对涡脱落引起叶片气动力脉动的30倍以上。叶栅几何参数的改变对于流场旋涡运动同样有很大影响,流场同样呈现出"定常尾迹"、"对涡脱落"、"叶背分离涡脱落"这三种主要的旋涡运动形式之一。叶背分离点的相对位置则是影响旋涡非定常运动形式和旋涡脱落频率的主要内在因素。 相似文献
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1.引言 文[1]和[2]以线化小扰动理论为基础,提出了一个变换法则,可将无侧滑的常值面涡基本解推广为有侧滑情形(不限于小侧滑角)。应用到Woodward方法,对有侧滑情形,只要求与无侧滑情形一样划分小块。涡格法是较早出现的计算机翼载荷分布的方法,广泛应用于亚音速,但直到1976年以后才推广到超音速,出现了广义涡格法。由于涡格法的斜马蹄涡模型是小块弦长趋于零的常值面涡模型的极限情形,因此文[2]的变换同样适用于涡格法模型。本文目的,是用文[2]的变换将文[4]的广义涡格法推广应用到有侧滑的超音速机翼,确定由升力引起的滚转力矩。 2.基本方法与普通涡格法一样,将机翼划分小块,沿小块布置斜马蹄涡,见图1。 相似文献
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大攻角侧向多喷干扰流场特性数值模拟 总被引:3,自引:1,他引:2
采用计算流体力学(CFD)方法研究了大攻角状态下侧向多喷口干扰复杂流场对导弹气动特性的影响。首先通过喷流标模和大长细比导弹模型的雷诺平均Navier-Stokes(RANS)数值模拟,分别验证了所采用的仿真方法对喷流干扰流场和导弹大攻角流动求解的能力;其次采用RANS方程组对大攻角状态侧向多喷干扰流场进行了数值模拟,表明攻角与喷口数量对导弹气动载荷分布产生较大的影响;然后通过对比分析有/无喷流时法向力系数沿导弹轴向的分布,以及流场结构,揭示了不同攻角时喷流干扰流场对导弹气动特性影响的流动机理;最后给出了侧向喷流对导弹建立攻角时间影响的初步分析,表明与采用单独气动舵进行姿态控制相比,在10 km高度采用侧向喷流直接力控制不能提高导弹的快速性。 相似文献
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基于滑移网格技术和SST(shear stress transport) k -ω湍流模型,建立了模拟共轴双桨涵道无人飞行器(UAV)流场的CFD(计算流体动力学)数值方法,并通过计算风洞实验算例验证其有效性。数值模拟了共轴双桨涵道UAV在飞行过程中的动态流场,分析了涵道、飞行速度、螺旋桨转速、攻角等因素对其非定常气动特性的影响规律。计算结果表明:所建立的CFD数值计算方法适于模拟共轴双桨涵道UAV动态流场;涵道的存在显著削弱涵道螺旋桨的桨尖涡、后缘脱体涡和尾流收缩,具有较弱的桨-涡干扰和涡-涡干扰现象,明显减小共轴双桨涵道UAV的需用功率;随前飞速度增大,共轴双桨涵道UAV的升力和阻力同时增大;随螺旋桨转速增大,共轴双桨涵道UAV升力增大,而阻力减小;随攻角增大,共轴双桨涵道UAV的阻力增大,而升力先增大后减小。 相似文献