基于一種特殊的雙層半環(huán)形閉合翼構(gòu)型,利用流體仿真軟件對該構(gòu)型跨越水空介質(zhì)后變體過程中的不同狀態(tài)進(jìn)行了仿真,并對其非定常氣動特性進(jìn)行了分析;比較了特定條件下非定常狀態(tài)和定常狀態(tài)的氣動參數(shù)隨折疊角的變化曲線,得到了機(jī)翼展開和回收至不同角度的壓力和速度分布云圖以及對應(yīng)位置的壓力分布曲線;研究了不同變體速率對機(jī)翼變體的非定常氣動特性的影響,并提出了附加動力學(xué)影響、流場遲滯影響等物理效應(yīng)來解釋該構(gòu)型的非定常氣動特性的形成原理。仿真結(jié)果表明,機(jī)翼回收過程的氣動參數(shù)大于定常狀態(tài),展開過程氣動參數(shù)小于定常狀態(tài),變體速率越大,非定常效應(yīng)越明顯,產(chǎn)生這種差異的原因是來自于流場遲滯的影響。 

【文章來源】：飛行力學(xué). 2020,38(01)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

共性半環(huán)翼變體過程

共性半環(huán)翼橫剖面示意圖見圖2。定義下層翼的翼展所在直線與水平面夾角為折疊角ψ,翼根與機(jī)體連接處設(shè)為點(diǎn)M,P為下層翼面上任意一點(diǎn),線段PM與水平面的夾角為η。上層翼翼展所在直線與垂直面的夾角定義為μ,圓心為Ou,圓心角為λ,半徑為Ru,Q為下層翼面上任意一點(diǎn),上下層翼連接點(diǎn)為C。1.2 機(jī)翼變體規(guī)律設(shè)計(jì)

利用FLUENT軟件進(jìn)行數(shù)值仿真,計(jì)算域邊界條件劃分如圖4所示。其軸向方向長度約為航行器長度的10倍,以確保流場能夠充分發(fā)展,航行器俯仰角θ=30°。計(jì)算采用密度基耦合隱式求解器,湍流模型采用標(biāo)準(zhǔn)k-e模型。入口和壁面邊界定義為pressure-far-field,設(shè)置來流速度為Ma=0.028,出口邊界定義為pressure-outlet。動網(wǎng)格方面,采用彈性光順法和局部重構(gòu)法進(jìn)行網(wǎng)格更新,并引入邊界修正和倔強(qiáng)系數(shù),增強(qiáng)了非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格模擬大幅相對運(yùn)動時(shí)的網(wǎng)格變形能力。通過UDF用戶自定義函數(shù)定義其運(yùn)動規(guī)律,并選擇3個(gè)變體速率進(jìn)行仿真,即ω1=π/24 rad/s,ω2=3π/40 rad/s,ω3=π/10 rad/s。計(jì)算4個(gè)周期,取最后一個(gè)周期的結(jié)果進(jìn)行分析,并利用監(jiān)視器對計(jì)算過程的殘差收斂和氣動系數(shù)進(jìn)行監(jiān)視。圖4 計(jì)算域邊界條件

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]仿鳥撲翼飛行器氣動分析及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 顧新冬.中國民航大學(xué) 2018
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[3]變后掠飛行器非定常氣動力數(shù)值仿真研究[D]. 姚軍鍇.南京航空航天大學(xué) 2014
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本文編號：3525302