高可信度計算流體力學(xué)（CFD）技術(shù)在大型運輸機精細化氣動設(shè)計中發(fā)揮著越來越重要的作用。雖然目前基于RANS方程的數(shù)值模擬技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于大型運輸機復(fù)雜外形的氣動性能計算與分析中,但其可信度仍需進一步確認。針對AeCW-1組委會發(fā)布的CHN-T1運輸機標模,采用基于RANS方程的非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格求解器TNS進行了氣動性能計算,并與組委會提供的風(fēng)洞試驗結(jié)果進行了對比。此外,還研究了網(wǎng)格量和湍流模型等因素對巡航氣動特性計算結(jié)果的影響,以及支撐干擾和靜氣彈變形對跨聲速抖振特性的影響。結(jié)果表明,TNS預(yù)測的巡航升阻比及跨聲速抖振特性等氣動性能與試驗值吻合良好,計算結(jié)果完全位于試驗值誤差帶內(nèi),驗證了所采用的非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格求解器在大型運輸機復(fù)雜外形氣動力預(yù)測中的可靠性。 

【文章來源】：空氣動力學(xué)學(xué)報. 2019,37(02)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：10 頁

【部分圖文】：

圖１ＣＨＮ－Ｔ１大型運輸機外形（機身＋機翼＋平尾＋立尾）Ｆｉｇ．１Ｂｏｄｙ－ｗｉｎｇ－ｈｔａｉｌ－ｖｔａｉｌｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｏｆＣＨＮ－Ｔ１ｍｏｄｅｌ

ｍｅｔｒｉｃｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆＣＨＮ－Ｔ１ｍｏｄｅｌ幾何參數(shù)取值展弦比９．３梢根比０．２９８參考面積／ｍ２０．２５７８４機翼展長／ｍ１．５４８７６平均氣動弦長／ｍ０．１９３７機翼前緣后掠角／（°）２７．２機翼１／４弦線后掠角／（°）２５機翼上反角／（°）４．３７力矩參考點／ｍ（０．６６０８７，０，０）（ａ）無尾撐裝置Ｃｏｎｆｉｇ１構(gòu)型（ｂ）帶尾撐裝置Ｃｏｎｆｉｇ２構(gòu)型（ｃ）考慮靜氣彈變形帶尾撐裝置的Ｃｏｎｆｉｇ３構(gòu)型圖２ＣＨＮ－Ｔ１標模計算構(gòu)型展示Ｆｉｇ．２ＤｉｆｆｅｒｅｎｔｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｓｏｆＣＨＮ－Ｔ１ｍｏｄｅｌ１．２計算網(wǎng)格針對巡航狀態(tài)下Ｃｏｎｆｉｇ１構(gòu)型的氣動特性計算，采用組委會提供的粗、中、細３套非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格［１９－２０］進行網(wǎng)格收斂性研究，網(wǎng)格的基本參數(shù)見表２。Ｃｏｎｆｉｇ１構(gòu)型的跨聲速抖振特性計算將采用其中的非結(jié)構(gòu)中等網(wǎng)格，圖３為Ｃｏｎｆｉｇ１構(gòu)型的非結(jié)構(gòu)中等網(wǎng)格及其表面網(wǎng)格示意圖。針對Ｃｏｎｆｉｇ２構(gòu)型的跨聲速抖振特性計算同樣采用組委會提供的非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格，如圖４所示。針對考慮靜氣彈變形Ｃｏｎｆｉｇ３構(gòu)型表２非結(jié)構(gòu)計算網(wǎng)格說明Ｔａｂｌｅ２Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎｏｆｕｎｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌｍｅｓｈｅｓ名稱非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格量（ｎｏｄｅｓ）第一層網(wǎng)格高度／ｍ邊界層網(wǎng)格增長率粗網(wǎng)格（ｃｏａｒｓｅ）２３１８９４８１．４４×１０－６１．２５中等網(wǎng)格（ｍｅ

ｎｆｉｇ２構(gòu)型（ｃ）考慮靜氣彈變形帶尾撐裝置的Ｃｏｎｆｉｇ３構(gòu)型圖２ＣＨＮ－Ｔ１標模計算構(gòu)型展示Ｆｉｇ．２ＤｉｆｆｅｒｅｎｔｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎｓｏｆＣＨＮ－Ｔ１ｍｏｄｅｌ１．２計算網(wǎng)格針對巡航狀態(tài)下Ｃｏｎｆｉｇ１構(gòu)型的氣動特性計算，采用組委會提供的粗、中、細３套非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格［１９－２０］進行網(wǎng)格收斂性研究，網(wǎng)格的基本參數(shù)見表２。Ｃｏｎｆｉｇ１構(gòu)型的跨聲速抖振特性計算將采用其中的非結(jié)構(gòu)中等網(wǎng)格，圖３為Ｃｏｎｆｉｇ１構(gòu)型的非結(jié)構(gòu)中等網(wǎng)格及其表面網(wǎng)格示意圖。針對Ｃｏｎｆｉｇ２構(gòu)型的跨聲速抖振特性計算同樣采用組委會提供的非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格，如圖４所示。針對考慮靜氣彈變形Ｃｏｎｆｉｇ３構(gòu)型表２非結(jié)構(gòu)計算網(wǎng)格說明Ｔａｂｌｅ２Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎｏｆｕｎｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌｍｅｓｈｅｓ名稱非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格量（ｎｏｄｅｓ）第一層網(wǎng)格高度／ｍ邊界層網(wǎng)格增長率粗網(wǎng)格（ｃｏａｒｓｅ）２３１８９４８１．４４×１０－６１．２５中等網(wǎng)格（ｍｅｄｉｕｍ）５９５２１４７１．００×１０－６１．２０細網(wǎng)格（ｆｉｎｅ）１７２４９５６２６．９３×１０－７１．１３圖３組委會提供的Ｃｏｎｆｉｇ１構(gòu)型非結(jié)構(gòu)中等網(wǎng)格示意圖Ｆｉｇ．３ＵｎｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌｍｅｓｈｏｆＣｏｎｆｉｇ１ｐｒｏｖｉｄｅｄｂｙＡｅＣＷ－１ｏｒｇａｎｉｚｉｎｇｃｏｍｍｉｔｔｅｅ（ｍｅｄｉｕｍｓｉｚｅ）第２期許晨舟等：基于非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格求解器的ＣＨＮ－Ｔ１

【參考文獻】：
期刊論文
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[10]DLR-F6翼身組合體的高階精度數(shù)值模擬[J]. 王運濤,孫巖,王光學(xué),張玉倫,李偉.  航空學(xué)報. 2015(09)



本文編號：3238068