流體分析工程軟件與應(yīng)用

1、 南京航空航天大學(xué)流體分析工程軟件與應(yīng)用學(xué)生姓名王普緣學(xué) 號(hào)SX1501197學(xué) 院航空宇航學(xué)院專 業(yè)飛行器設(shè)計(jì)與工程二一六年六月目 錄第一章RAE2822翼型跨聲速繞流的CFD計(jì)算11.1 幾何模型11.2 網(wǎng)格生成11.3 算例21.4 數(shù)值結(jié)果21.5 討論2第二章 DLR-F6翼身組合體跨聲速繞流的CFD計(jì)算42.1網(wǎng)格生成42.2算例52.3 壓力云圖52.4 升力系數(shù)，阻力系數(shù)和俯仰力矩系數(shù)52.5 機(jī)翼截面壓力系數(shù)82.6 討論16第一章RAE2822翼型跨聲速繞流的CFD計(jì)算1.1 幾何模型將RAE2822翼型的數(shù)據(jù)點(diǎn)直接導(dǎo)入Pointwise中，可以得到翼型曲線。1.2 網(wǎng)格

2、生成本文通過Pointwise生成繞翼型的結(jié)構(gòu)網(wǎng)格。根據(jù)雷諾數(shù)和y+得到附面層第一層的高度為0.0001259m。網(wǎng)格數(shù)量為83304。網(wǎng)格細(xì)節(jié)如下：1.3 算例本文采用Fluent作為求解器。由于Fluent對(duì)基于壓力的求解器的求解范圍做了擴(kuò)展，故本文采用基于壓力的求解器，因?yàn)閷?duì)于本文中的算例，采用基于壓力的求解器收斂速度快。本文比較了來流馬赫數(shù)為0.729，迎角為2.31°時(shí)，不同湍流模型下壓力系數(shù)曲線，并與實(shí)驗(yàn)值進(jìn)行比較，得出一些有意義的結(jié)論。1.4 數(shù)值結(jié)果本文比較了Inviscid，S-A，k-e，k-等湍流模型下壓力系數(shù)曲線，并與實(shí)驗(yàn)值進(jìn)行比較1.5 討論我們可以看出，無

3、粘模型不能很好地模擬繞翼型的流動(dòng)，尤其在上表面激波處產(chǎn)生較大的誤差。而其他集中模型計(jì)算出的結(jié)果與實(shí)驗(yàn)值很好地吻合。但我們知道其中計(jì)算量最小的是S-A模型。所以綜合來看，用S-A模型計(jì)算外流場(chǎng)的流動(dòng)最高效。第二章 DLR-F6翼身組合體跨聲速繞流的CFD計(jì)算2.1網(wǎng)格生成將幾何模型導(dǎo)入Gambit，首先劃分面網(wǎng)格，網(wǎng)格尺寸通過尺寸函數(shù)來控制。根據(jù)所給雷諾數(shù)、參考長(zhǎng)度和Y+可以計(jì)算出附面層第一層的厚度為0.0000227m。將生成的面網(wǎng)格導(dǎo)入Tgrid中生成附面層網(wǎng)格和體網(wǎng)格。網(wǎng)格如下圖所示：2.2算例本文采用Fluent作為求解器。由于Fluent對(duì)基于壓力的求解器的求解范圍做了擴(kuò)展，故本文采用

4、基于壓力的求解器，因?yàn)閷?duì)于本文中的算例，采用基于壓力的求解器收斂速度快。本文計(jì)算了來流馬赫數(shù)為0.75，迎角為-1°、-0.5°、0°、0.5°、1°的五個(gè)算例。所有算例都采用S-A湍流模型。2.3 壓力云圖將Fluent的case和data文件導(dǎo)入Tecplot中得到機(jī)身表面的壓強(qiáng)分布，如下圖所示：2.4 升力系數(shù)，阻力系數(shù)和俯仰力矩系數(shù)升力系數(shù)隨迎角變化的CFD計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比圖阻力系數(shù)隨迎角變化的CFD計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比圖俯仰力矩系數(shù)隨迎角變化的CFD計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比圖對(duì)比三幅圖，我們可以得出如下結(jié)論：上述數(shù)值方法對(duì)翼身融合體的升力系數(shù)計(jì)算的比較準(zhǔn)確，但是阻力系數(shù)和俯仰力矩系數(shù)的誤差也在允許范圍之內(nèi)。2.5 機(jī)翼截面壓力系數(shù)y/b=0.15截面處的壓力系數(shù)y/b=0.239截面處的壓力系數(shù)y/b=0.331截面處的壓力系數(shù)y/b=0.377截面處的壓力系數(shù)y/b=0.411截面處的壓力系數(shù)y/b=0.514截面處的壓力系數(shù)y/b=0.638截面處的壓力系數(shù)y/b=0.847截面處的壓力系數(shù)