两段翼型子翼非定常振荡N-S方程数值模拟

摘要

本文采用代数方法和结合源项修正技术的偏微分方程方法生成高质量贴体结构化粘性网格，并以此作为初始网格，运用无限插值技术构造出适用于非定常流场求解的动态变形网格。 采用线搭接的方法生成了两段翼型的高质量贴体粘性网格：在多块网格生成中，本文采用了加密、块重构、减密的方法，尽管在初始网格的生成中，加大了计算量，但对非定常多块动态网格的生成，由于保证了初始网格的质量，使得“无限插值技术生成变形网格可以保留初始网格整体特征”的优势得到了充分的体现。文中结合子翼振荡算例，将动态变形网格技术运用到多块网格中。为了使网格的整体质量得到保证，避免在边界处发生大的畸变，对于与运动区域相连的一些特定区域，也进行了动态变形处理，得到了具有较高质量的动态变形网格。 本文在流场求解中，对N-S方程组采用中心有限体积法进行离散，利用双时间推进技术进行时间推进，双时间方法中内迭代采用四步Runge-Kutter方法。 在多块流场求解中，本文运用单块网格技术的拓展形式。由于多块网格技术流场求解的特殊性，本文对于流场求解时的数据存储、管理以及传递方面亦作了较为深入的研究，并在此基础上选用了将块循环置于循环最底层的求解策略。实践证明，此方法的选用是成功的。 以NACA0012翼型为例，进行了定常、非定常的数值模拟，并将计算结果与实验结果进行比较，验证了单块流场求解程序的准确性与可靠性；以带襟翼舱与不带襟翼舱的GA(W)-1翼型为例，进行了定常流动数值模拟，并与实验结果进行对比分析，验证了多块流场求解程序的可行性；在此基础上，对子翼振荡的非定常流动问题进行了数值模拟。

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

第二章网格生成技术

第三章变形网格的生成技术

第四章控制方程及求解

第五章边界条件

第六章多块网格流场求解

第七章算例分析

第八章结束语

参考文献

发表论文

致谢

附图1

附图2

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