航母氣流場(chǎng)數(shù)值模擬方法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-21 12:54
由于航速、來風(fēng),以及船體運(yùn)動(dòng),航行于海洋環(huán)境中的航母船體與上層建筑會(huì)影響其氣流場(chǎng),從而影響載機(jī)的起降安全.文中分別以載機(jī)艦船簡(jiǎn)化模型及俄制庫(kù)茲佐涅夫航母為對(duì)象,通過數(shù)值模擬對(duì)比探討了網(wǎng)格類型、網(wǎng)格密度,以及湍流模型對(duì)氣流場(chǎng)數(shù)值預(yù)報(bào)結(jié)果的影響;并基于數(shù)值結(jié)果分析了關(guān)鍵位置的流場(chǎng)變化及其對(duì)艦載機(jī)氣動(dòng)特性的影響.數(shù)值模擬結(jié)果表明:應(yīng)用Poly-Hexcore類型的網(wǎng)格在載機(jī)艦船氣流場(chǎng)數(shù)值預(yù)報(bào)應(yīng)用中可有效平衡數(shù)值求解效率與精度的矛盾,而DES模型較RANS模型在流場(chǎng)細(xì)節(jié)捕捉方面有較大優(yōu)勢(shì).
【文章來源】:武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)(交通科學(xué)與工程版). 2020,44(06)
【文章頁(yè)數(shù)】:5 頁(yè)
【部分圖文】:
湍流邊界層的近壁速度分布示意圖
數(shù)值模型中采用的結(jié)構(gòu)化六面體與Poly-Hexcore網(wǎng)格的典型剖面分布見圖2.采用相同網(wǎng)格船體面網(wǎng)格與近壁法向尺度情況下Poly-Hexcore網(wǎng)格模型的網(wǎng)格數(shù)約為730萬(wàn),六面體結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格數(shù)量約為680萬(wàn).網(wǎng)格質(zhì)量方面結(jié)構(gòu)化六面體網(wǎng)格模型的網(wǎng)格Skewness(傾斜比)最大值約為0.3,Poly-Hexcore模型中網(wǎng)格質(zhì)量最差的Skewness約為0.7.另外Poly-Hexcore類型網(wǎng)格可在流場(chǎng)參數(shù)變化較快或重點(diǎn)關(guān)注的流場(chǎng)區(qū)域通過體積密度盒方式進(jìn)行局部網(wǎng)格加密;而結(jié)構(gòu)化六面體網(wǎng)格的局部加密會(huì)由于其組織形式影響整個(gè)計(jì)算域,從而往往導(dǎo)致較大的網(wǎng)格數(shù)量.
兩種不同網(wǎng)格模型的船體表面壓力分布與極限流線分別見圖3~4;兩種不同網(wǎng)格模型的漩渦結(jié)構(gòu)對(duì)比見圖5(渦核辨識(shí)采用λ2準(zhǔn)則,λ2=-15).圖4 船體極限流線對(duì)比
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于實(shí)際行為策略的飛行員著艦?zāi)P蚚J]. 朱齊丹,王立鵬,張智. 華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(07)
[2]載機(jī)艦船初步甲板風(fēng)包絡(luò)的一種建立方法[J]. 賀少華,劉東岳,譚大力,劉平. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)(交通科學(xué)與工程版). 2015(01)
[3]上層建筑形式及布局對(duì)艦船空氣流場(chǎng)的影響[J]. 洪偉宏,姜治芳,王濤. 中國(guó)艦船研究. 2009(02)
[4]直升機(jī)載艦空氣尾流特性試驗(yàn)方法[J]. 劉航,趙維義. 流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)與測(cè)量. 2002(04)
[5]艦船飛行甲板真實(shí)流場(chǎng)特性試驗(yàn)研究[J]. 顧蘊(yùn)松,明曉. 航空學(xué)報(bào). 2001(06)
[6]艦載飛機(jī)起降過程的幾個(gè)飛行動(dòng)力學(xué)問題[J]. 趙波. 飛行力學(xué). 1991(04)
碩士論文
[1]大型艦船定常與非定常氣流場(chǎng)數(shù)值模擬[D]. 趙永振.哈爾濱工程大學(xué) 2012
[2]航母尾流模擬及艦載機(jī)著艦控制的初步研究[D]. 安軍.華中科技大學(xué) 2012
本文編號(hào):3509548
【文章來源】:武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)(交通科學(xué)與工程版). 2020,44(06)
【文章頁(yè)數(shù)】:5 頁(yè)
【部分圖文】:
湍流邊界層的近壁速度分布示意圖
數(shù)值模型中采用的結(jié)構(gòu)化六面體與Poly-Hexcore網(wǎng)格的典型剖面分布見圖2.采用相同網(wǎng)格船體面網(wǎng)格與近壁法向尺度情況下Poly-Hexcore網(wǎng)格模型的網(wǎng)格數(shù)約為730萬(wàn),六面體結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格數(shù)量約為680萬(wàn).網(wǎng)格質(zhì)量方面結(jié)構(gòu)化六面體網(wǎng)格模型的網(wǎng)格Skewness(傾斜比)最大值約為0.3,Poly-Hexcore模型中網(wǎng)格質(zhì)量最差的Skewness約為0.7.另外Poly-Hexcore類型網(wǎng)格可在流場(chǎng)參數(shù)變化較快或重點(diǎn)關(guān)注的流場(chǎng)區(qū)域通過體積密度盒方式進(jìn)行局部網(wǎng)格加密;而結(jié)構(gòu)化六面體網(wǎng)格的局部加密會(huì)由于其組織形式影響整個(gè)計(jì)算域,從而往往導(dǎo)致較大的網(wǎng)格數(shù)量.
兩種不同網(wǎng)格模型的船體表面壓力分布與極限流線分別見圖3~4;兩種不同網(wǎng)格模型的漩渦結(jié)構(gòu)對(duì)比見圖5(渦核辨識(shí)采用λ2準(zhǔn)則,λ2=-15).圖4 船體極限流線對(duì)比
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于實(shí)際行為策略的飛行員著艦?zāi)P蚚J]. 朱齊丹,王立鵬,張智. 華中科技大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(07)
[2]載機(jī)艦船初步甲板風(fēng)包絡(luò)的一種建立方法[J]. 賀少華,劉東岳,譚大力,劉平. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)(交通科學(xué)與工程版). 2015(01)
[3]上層建筑形式及布局對(duì)艦船空氣流場(chǎng)的影響[J]. 洪偉宏,姜治芳,王濤. 中國(guó)艦船研究. 2009(02)
[4]直升機(jī)載艦空氣尾流特性試驗(yàn)方法[J]. 劉航,趙維義. 流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)與測(cè)量. 2002(04)
[5]艦船飛行甲板真實(shí)流場(chǎng)特性試驗(yàn)研究[J]. 顧蘊(yùn)松,明曉. 航空學(xué)報(bào). 2001(06)
[6]艦載飛機(jī)起降過程的幾個(gè)飛行動(dòng)力學(xué)問題[J]. 趙波. 飛行力學(xué). 1991(04)
碩士論文
[1]大型艦船定常與非定常氣流場(chǎng)數(shù)值模擬[D]. 趙永振.哈爾濱工程大學(xué) 2012
[2]航母尾流模擬及艦載機(jī)著艦控制的初步研究[D]. 安軍.華中科技大學(xué) 2012
本文編號(hào):3509548
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