隨著計(jì)算流體力學(xué)理論的發(fā)展,在飛機(jī)設(shè)計(jì)領(lǐng)域急需CFD為其提供準(zhǔn)確、有效的氣動(dòng)數(shù)據(jù)。雖然商用CFD軟件已將研究人員從編程中解放出來,但是商用軟件中有許多參數(shù)需要選取,目前還沒有固定的參數(shù)選擇方法,僅依賴使用者的經(jīng)驗(yàn)。本文從整機(jī)CFD計(jì)算時(shí)的參數(shù)及方法的選擇出發(fā),對(duì)邊界條件、湍流方程、湍流方程閉合常數(shù)、壓力修正方法等幾個(gè)方面的參數(shù)選取方法進(jìn)行研究并對(duì)參數(shù)選取方法進(jìn)行驗(yàn)證。論文的主要內(nèi)容概括如下:首先,簡(jiǎn)單介紹了流體力學(xué)的基本理論及其發(fā)展過程針對(duì)Fluent在整機(jī)CFD計(jì)算時(shí)所要設(shè)置的邊界條件進(jìn)行研究,根據(jù)風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)的邊界情況來選取整機(jī)CFD計(jì)算時(shí)的邊界條件,并應(yīng)用DBM01模型（低速風(fēng)洞標(biāo)準(zhǔn)模型）對(duì)工程中常用的RANS湍流模型進(jìn)行分析,確定了整機(jī)CFD計(jì)算時(shí)的湍流模型。其次,采用正交試驗(yàn)的方法獲得了SA湍流方程中對(duì)整機(jī)CFD計(jì)算結(jié)果影響最顯著的兩個(gè)閉合常數(shù),并建立閉合常數(shù)與迎角之間的拉格朗日插值函數(shù),應(yīng)用該插值函數(shù)確定的閉合常數(shù)提高了計(jì)算精度。然后,研究了整機(jī)CFD計(jì)算時(shí)的壓力修正方法,并確定在整機(jī)CFD計(jì)算時(shí)采用的壓力修正方法。并對(duì)Coupled方法中的常數(shù)進(jìn)行均勻試驗(yàn),給出一般情況下整機(jī)... 

【文章來源】：沈陽航空航天大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

空間位置固定的無窮小微元模型

表示可以不通過任何傳力介質(zhì)，能夠直接作用在流體微元上的力，如日常生活中常見的重力，重力可以不通過接觸而傳遞力。2. 表面力，通過將力作用在微元的表面起作用。處于流體介質(zhì)中的微元承受周圍流體介質(zhì)對(duì)其的壓力，同時(shí)微元承受由于流體內(nèi)部的運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的剪切力。在流體力學(xué)中，通常將非接觸傳遞的力記做 f ，則流場(chǎng)中在x方向體積力分量如式(2.6)所示 x f dxdydz(2.6)其中 表示流體介質(zhì)的密度，xf 為 f 在x方向的分量，dxdydz為流體微元的體積。通常流體微元的切應(yīng)力和正應(yīng)力與流體微元變形的時(shí)間變化率相關(guān)聯(lián)。在圖 2.2 中給出了 xy平面上的切應(yīng)力與正應(yīng)力隨時(shí)間的變化情況。圖 2.2a 中的xy 項(xiàng)表示流體微元產(chǎn)生剪切變形時(shí)所受的剪切力；圖 2.2b 中的xx 項(xiàng)表示流體微元產(chǎn)生形變時(shí)所受的正應(yīng)力。在大多數(shù)粘性流體中，由于正應(yīng)力要比剪切應(yīng)力小得多，很多情況下可以忽略不計(jì)。

于面 efgh與面 abcd 的距離為 dy ，所以在面 efgh在 x 方向的 ] dy dxdz。由于流體的粘性作用，在面adhe上產(chǎn)生一個(gè)向左的力上，壓力 p p x dx dydz 指向流體微元內(nèi)部(沿x軸負(fù)向)。體微元，在x方向總的表面力為[27]：xxxx xxyxzxyx yx zx zxpp p dx dydz dx dydzx xdy dxdz dz dxdyy z 和式(2.7)相加并消去相同的項(xiàng)，得到x方向力xF 為： yxxx zxx xpF dxdydz f dxdydzx x y z 方程(2.5)的右邊，隨流體一起運(yùn)動(dòng)的流體微元的質(zhì)量是固定不變m dxdydz

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]SA和SST湍流模型對(duì)高超聲速邊界層強(qiáng)制轉(zhuǎn)捩的適應(yīng)性[J]. 涂國華,燕振國,趙曉慧,馬燕凱,毛枚良.  航空學(xué)報(bào). 2015(05)
[2]SA一方程湍流模型參數(shù)影響分析與辨識(shí)[J]. 錢煒祺,周宇,陳江濤.  航空工程進(jìn)展. 2015(01)
[3]基于Fluent的飛行器氣動(dòng)參數(shù)計(jì)算方法[J]. 李楠,倪原,李聚峰,牛佳慧,田華.  現(xiàn)代電子技術(shù). 2014(16)
[4]高超聲速磁流體數(shù)值模擬研究[J]. 卜少科,薛雅心.  現(xiàn)代電子技術(shù). 2014(05)
[5]計(jì)算跨音速流動(dòng)的SIMPLE算法和CLEAR算法研究[J]. 王金萍,張劍飛,屈治國,陶文銓.  中國科技論文. 2013(08)
[6]改進(jìn)SA模型對(duì)翼型分離流動(dòng)的數(shù)值模擬[J]. 周大高,柳陽威,文曉慶,陸利蓬.  北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(10)
[7]確定SIMPLE算法中壓力松弛因子的自適應(yīng)方法[J]. 馬淼,李春光,景何仿.  甘肅科學(xué)學(xué)報(bào). 2011(04)
[8]k-ω SST兩方程湍流模型中參數(shù)影響的初步分析[J]. 周宇,錢煒祺,鄧有奇,馬明生.  空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)報(bào). 2010(02)
[9]基于SIMPLER與PISO的流場(chǎng)改進(jìn)算法[J]. 徐濤,葛長江,鄒鵬,徐天爽,左文杰.  吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2009(03)
[10]SI MPLE算法的一個(gè)新的改進(jìn)方案[J]. 郭航,馬重芳,陶文銓,張東升,焦安軍,吳江濤.  西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2002(01)

碩士論文
[1]基于OpenSceneGraph的大地形可視化方法研究[D]. 趙敬紅.中南大學(xué) 2009
[2]非結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格生成技術(shù)及在SIMPLE算法中的應(yīng)用研究[D]. 王永.天津大學(xué) 2005



本文編號(hào)：3315839