本文關(guān)鍵詞：基于LBM-LES方法的飛機(jī)增升裝置流場計(jì)算研究

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【摘要】：增升裝置是民航客機(jī)上的重要組成部件,是飛機(jī)在起飛和著陸過程中增加升力以提高起、降性能的關(guān)鍵性裝置。增升裝置外形較為復(fù)雜,飛機(jī)起降過程中空氣繞過這種部件的流動(dòng)也比較復(fù)雜,它對(duì)于飛機(jī)有效荷載、燃油消耗、機(jī)體噪聲(尤其是縫翼、襟翼的非定常流動(dòng)產(chǎn)生的噪聲)產(chǎn)生較強(qiáng)的影響,甚至危及飛行安全�；贚attice Boltzmann Method(LBM)與大渦模擬(LES)相結(jié)合的方法,它能夠?yàn)樵錾b置等部件復(fù)雜流場的仿真模擬提供一種新方法、新技術(shù)。本文中LBM/LES方法的主要思想是通過LES中的Smagorinsky模型計(jì)算湍流粘性系數(shù),松弛因子可以隨著粘性系數(shù)的變化而改變,這提高了LBM方法計(jì)算高雷諾數(shù)流場的能力;為了節(jié)省計(jì)算成本,本文研究了一種基于布爾變量控制的網(wǎng)格生成技術(shù),該技術(shù)適用于標(biāo)準(zhǔn)LBM模型。進(jìn)一步驗(yàn)證LBM/LES方法,本文將該方法應(yīng)用于經(jīng)典流動(dòng)的數(shù)值模擬中。運(yùn)用LBM方法以及LBM與LES結(jié)合的方法,本文仿真模擬了頂蓋驅(qū)動(dòng)流、圓柱繞流、NACA0012翼型繞流、30P30N三段翼型繞流流動(dòng)。本文的數(shù)值仿真結(jié)果與參考文獻(xiàn)結(jié)果能夠吻合,驗(yàn)證了本文研究方法的科學(xué)性與有效性。由于它自身的優(yōu)勢(shì),使得這種新方法能夠科學(xué)地、有效地解決復(fù)雜流場的模擬問題。
【關(guān)鍵詞】：增升裝置 LBM 大渦模擬 數(shù)值模擬 翼型
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：V224.5
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 注釋表9-10
• 縮略詞10-11
• 第一章 緒論11-20
• 1.1 研究背景11
• 1.2 增升裝置11-12
• 1.3 傳統(tǒng)CFD方法12-13
• 1.4 格子Boltzmann方法13-18
• 1.4.1 格子Boltzmann方法的起源13-15
• 1.4.2 格子Boltzmann方法的發(fā)展15-17
• 1.4.3 格子Boltzmann方法的特點(diǎn)17-18
• 1.4.4 格子Boltzmann方法的應(yīng)用18
• 1.5 本文工作與內(nèi)容安排18-20
• 第二章 數(shù)值計(jì)算方法20-34
• 2.1 單松弛模型20-21
• 2.2 LBM的理論與計(jì)算過程21-26
• 2.2.1 LBGK推導(dǎo)宏觀N-S方程22-24
• 2.2.2 LBM的計(jì)算步驟24-26
• 2.3 LBM-LES方法26-28
• 2.3.1 大渦模擬方法26-27
• 2.3.2 LBM/LES混合模擬技術(shù)27-28
• 2.4 網(wǎng)格技術(shù)28-32
• 2.4.1 標(biāo)準(zhǔn)格子Boltzmann方法28-30
• 2.4.2 多塊網(wǎng)格技術(shù)30-31
• 2.4.3 區(qū)域分裂技術(shù)31-32
• 2.5 本章小結(jié)32-34
• 第三章 邊界條件34-43
• 3.1 啟發(fā)格式36-37
• 3.1.1 標(biāo)準(zhǔn)反彈格式36
• 3.1.2 周期邊界格式36-37
• 3.2 動(dòng)力學(xué)格式37-38
• 3.2.1 非平衡態(tài)反彈格式37-38
• 3.3 外推格式38-40
• 3.3.1 非平衡態(tài)外推格式39-40
• 3.4 復(fù)雜邊界處理格式40-42
• 3.4.1 Guo格式41-42
• 3.5 本章小結(jié)42-43
• 第四章 增升裝置等流場仿真模擬算例驗(yàn)證43-57
• 4.1 頂蓋驅(qū)動(dòng)43-47
• 4.1.1 模型及網(wǎng)格43-44
• 4.1.2 結(jié)果及分析44-47
• 4.2 圓柱繞流47-51
• 4.2.1 圓柱模型建立以及網(wǎng)格劃分48
• 4.2.2 計(jì)算結(jié)果與分析48-51
• 4.3 翼型繞流模擬51-55
• 4.3.1 NACA0012算例51-53
• 4.3.2 增升裝置翼型 30P30N算例53-55
• 4.4 本章小結(jié)55-57
• 第五章 總結(jié)及展望57-59
• 5.1 全文總結(jié)57
• 5.2 對(duì)未來研究的展望57-59
• 參考文獻(xiàn)59-63
• 致謝63-64
• 在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文64

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：766403