复杂流动数值模拟及气动力分析

【摘要】：本文通过对某型军用飞机起飞、着陆、巡航等状态进行数值模拟，研究了三维复杂流场的求解技术。并对所得结果进行了气动理论上的分析。 本文在网格生成策略上采用了多块分区点对点搭接的结构化网格，并归纳了一定的解决复杂外形网格生成问题的方法和技巧。采用雷诺平均N-S方程方法进行数值模拟，无粘通量项采用迎风差分分裂格式进行离散，粘性通量项采用二阶中心差分格式离散，时间推进采用AF方法。 通过对DLR-F4的数值模拟对上述流场求解器进行了算例验证，计算结果和实验值符合较好，证明此种方法可以用来进行复杂流场数值模拟。 完成了某型军用飞机以下状态的流场计算：(1)起飞状态，襟翼偏转20°；(2)着陆状态，襟翼偏转40°；(3)巡航状态，襟翼收起。对计算得到的流场和全机表面压力云图进行了分析，得出计算结果是合理的，符合理论分析和实际流场特征。并与MGAERO的计算结果进行了比较。 最后，对附加螺旋桨滑流的起飞、着陆状态进行了数值模拟，并分析了滑流对全机气动力的影响。