全机复杂流场N-S方程数值模拟

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本文立足于应用,通过对某农用飞机的数值模拟,分析该机的气动特性。整个工作贯穿了数值模拟全过程,包括前处理,网格生成,流场计算,后处理等。全机复杂流场数值模拟大多采用分区对接的方法,本文采用N-S方程有限体积法及分区对接法对流场进行数值模拟,分区对接采用点对点的对接方式。 首先通过图纸提供数据构建飞机模型,并做适当简化以便网格生成。然后采用分区的方法生成多块点对点对接网格。分区结构网格生成和分区计算是目前复杂外形绕流数值模拟主要方法。在分区计算中流场被分成若干子域,在每个子区域中分别建立网格,并在其中分别求解其主控方程。其中,无粘通量项的离散采用迎风型通量差分分裂格式(FDS),以隐式近似因子化法进行时间推进,通过定常计算模拟了全机流场。通过对对接面流场分析得出,对接面两侧数据传输通畅,流线连续,合乎理论分析和实际流场特征。通过与实验对比发现,本文所得结果和实验值基本一致,证明本文方法可以用来进行复杂流场数值模拟计算。 本文除了对飞机流场的模拟外,还研究了轴流风扇的流场问题;仿照飞机机翼到翼型的简化方法,提出了风扇叶片设计的准二维理论。
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