本文關(guān)鍵詞：不同聲速下典型柵格壁剖面的數(shù)值模擬及氣動(dòng)理論分析

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【摘要】：柵格翼因其獨(dú)特的多面翼系統(tǒng)，優(yōu)于傳統(tǒng)平版翼的優(yōu)越性能，逐漸進(jìn)入眾多研究學(xué)者的視野。在體積較小或者與平版翼相同的翼總面積的情況下，獲得的升力比傳統(tǒng)的單面翼大好幾倍。另一方面，柵格翼的阻力大嚴(yán)重的影響柵格導(dǎo)彈的射程，這一特點(diǎn)嚴(yán)重地制約導(dǎo)彈上對(duì)其的應(yīng)用。 相關(guān)研究表明柵格翼外形特征參數(shù)對(duì)柵格翼的氣動(dòng)特性有直接的影響，柵格壁剖面形狀作為一個(gè)重要的幾何特征，，采用數(shù)值模擬和理論分析的方法，分別對(duì)不同的剖面形狀進(jìn)行氣動(dòng)分析，尋找既適當(dāng)減小柵格翼的阻力、又增大升阻比的合適柵格壁剖面形狀。 設(shè)計(jì)柵格翼的格壁剖面為菱形、四角形、六角形和矩形，在亞、跨、超聲速下進(jìn)行數(shù)值模擬，數(shù)據(jù)后處理后分析速度壓力云圖。結(jié)果顯示：剖面形狀為菱形、四角形、六角形的柵格翼與矩形剖面的柵格翼相比能夠減小波阻，減緩柵格氣流壓縮現(xiàn)象，很大程度地減小阻力，一定程度上增加升力，并且提高升阻比。流線型剖面的柵格翼中，菱形和四角形的柵格翼存在較好的氣動(dòng)性能。 針對(duì)高超聲速柵格繞流的非線性流體特征，采用牛頓公式從理論方面推導(dǎo)柵格壁剖面為四角形、菱形、六角形的氣動(dòng)參數(shù)。推導(dǎo)得出的計(jì)算公式顯示高超聲速下，翼剖面的氣功特性只與來流攻角和相對(duì)厚度的比值有關(guān)，升力與攻角并非線性關(guān)系，跟馬赫數(shù)無關(guān)。六角形的下表面相對(duì)比較平直其氣動(dòng)特性要好于其他具有同等相對(duì)厚度的雙楔型翼型。
【關(guān)鍵詞】：柵格壁 剖面形狀 高超聲速 氣動(dòng)特性
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：V211.41
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-18
• 1.1 研究背景9-11
• 1.2 柵格翼的特點(diǎn)11-12
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-16
• 1.3.1 國外現(xiàn)狀12-14
• 1.3.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀14-16
• 1.4 本文主要工作16-18
• 2 柵格壁主要外形參數(shù)對(duì)氣動(dòng)特性的影響18-26
• 2.1 單柵格形狀的數(shù)值模擬及氣動(dòng)力分析18-20
• 2.2 柵格翼的長寬比或翼弦格寬比的實(shí)驗(yàn)及數(shù)值模擬20-22
• 2.3 單柵格邊框形狀和厚度的數(shù)值模擬22-24
• 2.4 格壁前后緣倒角的數(shù)值模擬24-25
• 2.5 本章小結(jié)25-26
• 3 數(shù)值計(jì)算方法及幾何建模26-39
• 3.1 基本守恒方程26-30
• 3.1.1 連續(xù)方程—質(zhì)量守恒方程26-27
• 3.1.2 運(yùn)動(dòng)方程—?jiǎng)恿渴睾惴匠?/span>27-29
• 3.1.3 能量守恒方程29
• 3.1.4 通用形式的控制方程29-30
• 3.2 離散化方法30-33
• 3.2.1 建立離散方程31-32
• 3.2.2 離散邊界條件和初始條件32
• 3.2.3 湍流模型32-33
• 3.3 幾何模型33-36
• 3.4 網(wǎng)格生成36-37
• 3.5 本章小結(jié)37-39
• 4 不同格壁剖面柵格翼數(shù)值模擬39-51
• 4.1 計(jì)算條件39
• 4.2 數(shù)值模擬結(jié)果39-49
• 4.2.1 升力系數(shù)和氣動(dòng)特性分析39-43
• 4.2.2 阻力系數(shù)和氣動(dòng)特性分析43-48
• 4.2.3 升阻力和氣動(dòng)特性分析48-49
• 4.3 本章小結(jié)49-51
• 5 高超聲速下柵格壁剖面的氣動(dòng)理論分析51-60
• 5.1 高超聲速下氣流流動(dòng)的主要特征51-52
• 5.2 牛頓理論52-53
• 5.3 高超聲速下不同格壁剖面柵格翼的氣動(dòng)力參數(shù)53-59
• 5.3.1 菱形模型54-55
• 5.3.2 四角形模型55-57
• 5.3.3 六角形模型57-59
• 5.4 本章小結(jié)59-60
• 6 總結(jié)與展望60-62
• 6.1 總結(jié)60-61
• 6.2 展望61-62
• 參考文獻(xiàn)62-66
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果66-67
• 致謝67-68

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 吳小勝;雷娟棉;吳甲生;;格柵翼外形參數(shù)對(duì)氣動(dòng)特性影響的數(shù)值計(jì)算研究[J];兵工學(xué)報(bào);2007年12期

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10 劉斌;;某柵格翼導(dǎo)彈減阻外形設(shè)計(jì)及其阻力特性數(shù)值研究[J];飛機(jī)設(shè)計(jì);2011年06期

本文編號(hào)：1013778