通過求解雷諾平均Navier-Stokes方程,對第一屆AeCW-1研討會上要求的所有工況進行了計算,著重研究S-A湍流模型和雷諾應力模型在CHN-T1標模上的表現(xiàn),評估兩種湍流模型的網(wǎng)格收斂性,對抖振特性的模擬能力以及對雷諾數(shù)的敏感性。根據(jù)與實驗數(shù)據(jù)的對比分析,得出主要結(jié)論如下:兩種湍流模型都能趨向于網(wǎng)格收斂,雷諾應力模型的網(wǎng)格收斂更快。在較大迎角的工況,兩種湍流模型對機翼上激波誘導的分離流有較大的差別。CHN-T1標模的尾撐,改變了飛機平尾的壓力分布,并且在飛機機尾上產(chǎn)生復雜的三維分離流動,對俯仰力矩系數(shù)的準確計算產(chǎn)生了較大的影響�？紤]靜氣彈效應,兩種湍流模型計算的力矩系數(shù)比不考慮靜氣彈效應更大,雷諾應力模型的偏差更大。在高雷諾數(shù)工況,兩種湍流模型的計算結(jié)果趨于一致。 

【文章來源】：空氣動力學學報. 2019,37(02)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：11 頁

【部分圖文】：

圖１ｃａｓｅ１上中等網(wǎng)格和細網(wǎng)格在機翼機身結(jié)合處附近的表面網(wǎng)格分布Ｆｉｇ．１Ｉｌｌｕｓｔｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｇｒｉｄｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｎｍｅｄｉｕｍｍｅｓｈ（ｌｅｆｔ）

圖４展示了使用Ｓ－Ａ和ＲＳＭ模型計算得到的尾撐上的表面極限流線分布。組委會提供的非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格，基于的幾何模型是對尾撐進行了截斷處理的模圖２在Ｃｏｎｆｉｇ１上使用密網(wǎng)格計算２°狀態(tài)下的收斂歷程Ｆｉｇ．２Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅｈｉｓｔｏｒｙｏｆｔｈｅｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎｕｓｉｎｇｆｉｎｅｍｅｓｈａｔ２°ｏｎＣｏｎｆｉｇ１圖３４°工況下ＲＳＭ在Ｃｏｎｆｉｇ２上的力系數(shù)隨迭代步數(shù)變化Ｆｉｇ．３ＦｏｒｃｅｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｖａｒｉｅｓｗｉｔｈｉｔｅｒａｔｉｏｎｓｔｅｐｓｃｏｍｐｕｔｅｄｂｙＲＳＭｏｎＣｏｎｆｉｇ２ａｔａｎｇｌｅｏｆａｔｔａｃｋ４°圖４Ｃｏｎｆｉｇ２上０°工況下Ｓ－Ａ和ＲＳＭ計算的尾撐上的表面極限流線圖Ｆｉｇ．４Ｓｕｒｆａｃｅｓｋｉｎ－ｆｒｉｃｔｉｏｎｌｉｎｅｓｃｏｍｐｕｔｅｄｂｙＳ－ＡａｎｄＲＳＭｏｎＣｏｎｆｉｇ２ａｔａｎｇｌｅｏｆａｔｔａｃｋ０°型，在尾撐下游的流動出現(xiàn)大分離。Ｓ－Ａ模型計算的分離渦是一個穩(wěn)定的大渦。而ＲＳＭ解析出更復雜的旋渦結(jié)構(gòu)，進行非定常地脫落，導致計算難以收斂，力系數(shù)出現(xiàn)小幅震蕩。３結(jié)果分析３．１網(wǎng)格收斂性研究表３是采用ＲＳＭ模型和Ｓ－Ａ模型對Ｃｏｎｆｉｇ１做的網(wǎng)格收斂性研究，參考了文獻［２］中的實驗結(jié)果和文獻［２９］中的基于１０４億網(wǎng)格的ＲＡＮＳ計算結(jié)果。計算表明，在密網(wǎng)格上仍未達到網(wǎng)格收斂，收斂趨勢比較明確，通過外插到網(wǎng)格尺度為０的值也在表中列出。Ｓ－Ａ模型和ＲＳＭ模型具有相似的網(wǎng)格收斂過程，但Ｒ

圖４展示了使用Ｓ－Ａ和ＲＳＭ模型計算得到的尾撐上的表面極限流線分布。組委會提供的非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格，基于的幾何模型是對尾撐進行了截斷處理的模圖２在Ｃｏｎｆｉｇ１上使用密網(wǎng)格計算２°狀態(tài)下的收斂歷程Ｆｉｇ．２Ｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅｈｉｓｔｏｒｙｏｆｔｈｅｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎｕｓｉｎｇｆｉｎｅｍｅｓｈａｔ２°ｏｎＣｏｎｆｉｇ１圖３４°工況下ＲＳＭ在Ｃｏｎｆｉｇ２上的力系數(shù)隨迭代步數(shù)變化Ｆｉｇ．３ＦｏｒｃｅｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｖａｒｉｅｓｗｉｔｈｉｔｅｒａｔｉｏｎｓｔｅｐｓｃｏｍｐｕｔｅｄｂｙＲＳＭｏｎＣｏｎｆｉｇ２ａｔａｎｇｌｅｏｆａｔｔａｃｋ４°圖４Ｃｏｎｆｉｇ２上０°工況下Ｓ－Ａ和ＲＳＭ計算的尾撐上的表面極限流線圖Ｆｉｇ．４Ｓｕｒｆａｃｅｓｋｉｎ－ｆｒｉｃｔｉｏｎｌｉｎｅｓｃｏｍｐｕｔｅｄｂｙＳ－ＡａｎｄＲＳＭｏｎＣｏｎｆｉｇ２ａｔａｎｇｌｅｏｆａｔｔａｃｋ０°型，在尾撐下游的流動出現(xiàn)大分離。Ｓ－Ａ模型計算的分離渦是一個穩(wěn)定的大渦。而ＲＳＭ解析出更復雜的旋渦結(jié)構(gòu)，進行非定常地脫落，導致計算難以收斂，力系數(shù)出現(xiàn)小幅震蕩。３結(jié)果分析３．１網(wǎng)格收斂性研究表３是采用ＲＳＭ模型和Ｓ－Ａ模型對Ｃｏｎｆｉｇ１做的網(wǎng)格收斂性研究，參考了文獻［２］中的實驗結(jié)果和文獻［２９］中的基于１０４億網(wǎng)格的ＲＡＮＳ計算結(jié)果。計算表明，在密網(wǎng)格上仍未達到網(wǎng)格收斂，收斂趨勢比較明確，通過外插到網(wǎng)格尺度為０的值也在表中列出。Ｓ－Ａ模型和ＲＳＭ模型具有相似的網(wǎng)格收斂過程，但Ｒ

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于非結(jié)構(gòu)混合網(wǎng)格的CHN-T1標模氣動特性預測[J]. 張耀冰,唐靜,陳江濤,鄧有奇.  空氣動力學學報. 2019(02)
[2]采用TRIP3.0模擬CHN-T1模型氣動特性[J]. 李偉,王運濤,洪俊武,孟德虹,李樺.  空氣動力學學報. 2019(02)
[3]基于HyperFLOW平臺的客機標模CHN-T1氣動性能預測及可信度研究[J]. 王年華,常興華,趙鐘,馬戎,張來平.  空氣動力學學報. 2019(02)
[4]CHN-T1標模2.4米風洞氣動特性試驗研究[J]. 李強,劉大偉,許新,陳德華.  空氣動力學學報. 2019(02)
[5]單通道客機氣動標模CHN-T1設(shè)計[J]. 余永剛,周鑄,黃江濤,牟斌,黃勇,王運濤.  空氣動力學學報. 2018(03)
[6]雷諾應力模型的初步應用[J]. 董義道,王東方,王光學,鄧小剛.  國防科技大學學報. 2016(04)
[7]微分雷諾應力模型在激波分離流中的應用[J]. 聶勝陽,高正紅,黃江濤.  空氣動力學學報. 2012(01)
[8]EARSM和DRSM在亞音速旋渦流動中的應用[J]. 聶勝陽,高正紅,黃江濤.  應用力學學報. 2011(06)



本文編號：3491412