收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

翼身组合体粘性流场N-S方程数值模拟

周强  
【摘要】:二十一世纪飞机设计迫切需要计算流体力学(CFD)为其提供准确、高效和实用的气动数据以及流场分析工具,已经不再满足于仅采用Euler方程组进行数值模拟,它要求数值求解Navier-Stokes(N-S)方程组以模拟粘性效应,提供更加准确而详实的流场信息。 在近三十年内,随着速势方法、求解Euler方程组方法以及Euler方程组与附面层方程耦合迭代方法的数值求解技术不断发展和完善,已经可以像实验一样十分逼真地模拟真实的流动过程,部分取代了实验研究,在工程应用领域中有着不可替代的作用。然而对于某些复杂的粘性绕流,如强激波/边界层相互干扰,大迎角分离流动,旋涡的形成与发展等问题,上述方法则显得力不从心,由此逐步发展了Navier-Stokes(N-S)方程组的数值求解技术。 计算机软、硬件技术日新月异、计算流体力学数值方法日益发展完善,使数值求解三维非定常N-S方程组成为可能。本文从数值求解N-S方程组出发,进行复杂外形粘性网格生成,空间离散格式、时间推进格式的N-S方程组数值求解方法,湍流模型的选取和求解,以及Lann机翼、F4机翼、M6机翼、NASA TN D 712翼身组合体、F4翼身组合体跨音速非定常粘性绕流数值模拟的研究。 1.采用沿物面边界法向外推方法和求解椭圆型偏微分方程方法相结合,进行复杂外形的粘性网格生成。法向外推方法生成的内层代数网格具有很好的正交性,可随意控制网格至物面距离,确保边界层内有足够多且密的网格;采用Hilgenstock方法,根据网格线角度、距离与期望值之间的误差不断进行源项修正,实现外层椭圆网格对边界正交性和距离的双重控制,保证了网格的合理分布并具有较高的质量。 2.研究了N-S方程组中对流项的改进的Jameson中心+人工粘性格式。为适应较高马赫数计算,对人工粘性中的压力感测因子进行改进,使其具有类TVD性质,并有效地抑制不真实的数值振荡,拓展了中心格式的适用范围。 3.采用改进的显式四步Runge-Kutta格式,数值求解三维非定常可压缩N-S方程组。显式方法具有简单,消耗内存小等优点,并采用当地时间步长、变系数隐式残值光顺等加速收敛措施。 4.选取并求解了代数Baldwin—Lomax湍流模型。采用上述方法对Lann机翼、F4机翼、M6机翼、NASA TN D 712翼身组合体、F4翼身组合体等粘性流场进行了数值模拟,计算结果与实验结果均吻合良好。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 胡东;唐川林;曾莹;王菊槐;;工程制图课程教学中组合体尺寸标注的三基法[J];湖南工业大学学报;2011年03期
2 丛明;韩滔;赵强;李小青;;基于组合体的高速卧式加工中心滑架有限元分析[J];中国机械工程;2011年13期
3 刘超峰;李海东;杨炳渊;;身-翼-舵组合体高超声速变攻角颤振计算[J];宇航学报;2011年08期
4 杨卫强;;常见基本体的表达与识读[J];职业;2011年21期
5 张洪军;包丽;;三维软件在机械类课程教学中的应用[J];高师理科学刊;2011年04期
6 ;华硕Padfone曝光:智能手机+平板电脑[J];硅谷;2011年12期
7 何罗平;;高职《建筑装饰制图》课程教学改革的思考[J];教师博览(科研版);2011年01期
8 曾文忠;;浅谈pro/engineer在高职机械制图中的辅助教学[J];科教文汇(上旬刊);2011年07期
9 王广利;;在机械制图教学中开展案例教学[J];中国教育技术装备;2011年21期
10 李栋;付海鸣;张振辉;杨茵;;机身前体横截面形状对三角翼涡破裂位置的影响[J];航空学报;2011年08期
11 张薇;刘涛;李相兵;邹闻天;;饲料厂建筑防火设计体会[J];粮食与食品工业;2011年04期
12 孙自法;黄希;谢奇勇;;“巴星1R”太空舞翩跹 欢庆“中巴友好年”[J];太空探索;2011年09期
13 沈媛媛;李全普;段周波;;HDB-63高速卧式加工中心立柱动静态特性有限元分析[J];组合机床与自动化加工技术;2011年08期
14 张锡滨;;制图教学中创造性构型设计能力培养的探索[J];中国科教创新导刊;2011年16期
15 陈连云;;高职少学时《汽车零部件识图》课程的教学改革实践[J];广东交通职业技术学院学报;2011年02期
16 程洋;;基于减速器的机械制图与AUTOCAD课程改革探索[J];科技信息;2011年19期
17 王玉娟;;浅谈《机械制图》新课程教学的导入方法[J];科技信息;2011年21期
18 刘姣娣;罗昕;田学艳;温宝琴;;基于SolidWorks三维造型的工程制图实践教学改革[J];机械管理开发;2011年04期
19 李红波;魏彦旭;王鹏锦;;机械制图学习模型库的制作[J];机械管理开发;2011年04期
20 梁争峰;袁宝慧;程淑杰;刘惠玲;;动态线列式破片战斗部技术探索[J];火炸药学报;2011年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 钱炜祺;许勇;刘刚;何开锋;;翼身组合体气动隐身一体化设计初步研究[A];计算流体力学研究进展——第十二届全国计算流体力学会议论文集[C];2004年
2 周希良;;组合体的组合形式[A];河北省教师教育学会第一届教学设计创新论坛论文集[C];2011年
3 尹建军;;翼身融合布局客机机体结构设计关键技术分析[A];第三届民用飞机先进制造技术及装备论坛论文汇编[C];2011年
4 刘林;张瑞秋;;计算机三维建模与组合体[A];面向21世纪的图学教育——第十二届全国图学教育研讨会暨第三届制图CAI课件演示交流会论文集[C];2000年
5 曲双为;陈翔鹤;曹敏;张阿维;;组合体CAI课件的开发与研制[A];面向21世纪的图学教育——第十二届全国图学教育研讨会暨第三届制图CAI课件演示交流会论文集[C];2000年
6 宋耀增;于东升;;组合体的教学与实践[A];面向21世纪的图学教育——第十二届全国图学教育研讨会暨第三届制图CAI课件演示交流会论文集[C];2000年
7 龚军锋;程克明;;喷口结构对侧向喷流作用特性[A];全国低跨超声速空气动力学文集(第二卷)[C];2003年
8 高悦;;关于组合体构型设计的原则和类型[A];第十四届全国图学教育研讨会暨第六届制图CAI课件演示交流会论文集(上册)[C];2004年
9 程敏;;工程制图教学的一点体会[A];第十四届全国图学教育研讨会暨第六届制图CAI课件演示交流会论文集(下册)[C];2004年
10 韩素梅;;机械制图课程组合体CAI辅教课件的设计与开发[A];面向21世纪的图学教育——第十二届全国图学教育研讨会暨第三届制图CAI课件演示交流会论文集[C];2000年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 赵为粮;目标散射的复射线分析及其误差控制技术[D];电子科技大学;2002年
2 程丽;双体流体动力干扰的研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
3 董根金;波状摆动变形体非定常粘性绕流的数值研究[D];中国科学技术大学;2006年
4 郭同庆;复杂组合体跨音速非定常气动力和颤振计算[D];南京航空航天大学;2006年
5 梁兴雨;内燃机噪声控制技术及声辐射预测研究[D];天津大学;2006年
6 郭军;客运专线大断面黄土隧道施工力学及支护设计理论研究[D];西南交通大学;2008年
7 傅自钢;基于工程图的三维形体重建方法研究[D];中南大学;2011年
8 王姗;低噪声柴油机组合结构及连接部件优化设计方法研究[D];天津大学;2010年
9 朱永国;飞机大部件自动对接若干关键技术研究[D];南京航空航天大学;2012年
10 杨立芝;大迎角气动力数值模拟及建模研究[D];西北工业大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 周强;翼身组合体粘性流场N-S方程数值模拟[D];西北工业大学;2005年
2 段卓毅;基于非结构网络的翼身组合体绕流数值模拟[D];西北工业大学;2001年
3 王文涛;中重型柴油机机体组结构设计协调性研究[D];山东大学;2012年
4 成彬;组合体尺寸约束解的求解方法研究[D];西安建筑科技大学;2003年
5 朱小军;β-环糊精对分子有序组合体性质的影响[D];扬州大学;2001年
6 雷栋;离散组合体稳性曲线计算原理与程序实现[D];大连理工大学;2003年
7 李旭龙;飞机翼身对接中的自动定位技术研究与系统开发[D];南京航空航天大学;2011年
8 董永杰;基于AutoCAD平台的浮体稳性研究及其应用[D];大连理工大学;2005年
9 孙静;“W”型无尾布局飞机的气动外形研究[D];西北工业大学;2003年
10 徐建新;微电极技术在分子有序组合体中的应用[D];扬州大学;2003年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 车辉;组合体设备工作正常 在轨试验进展顺利[N];工人日报;2011年
2 本报记者 曹红艳 通讯员 黄希;“神八”会“天宫” 难点在飞控[N];经济日报;2011年
3 记者 索阿娣;“神舟七号”发射进入倒计时[N];中国航天报;2008年
4 立即;首架大陆公务机完成翼身对接[N];中国航空报;2000年
5 ;酒伴侣包装组合体[N];中国包装报;2003年
6 孙保兴;阴阳离子对表面活性剂组合体将不断释放潜力[N];中国化工报;2001年
7 葛庆平;认清人是个复杂的组合体[N];解放军报;2007年
8 通讯员 黄丽娟;哈飞交付首架份波音787翼身整流罩[N];中国航空报;2007年
9 马越;哈飞股份参与波音“梦想”[N];中国证券报;2007年
10 刘玉萍;哈飞交付首架份波音787翼身整流罩[N];证券时报;2007年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978