大斜度四面体网格在高升力构型中的应用

摘要

采用全四面体网格划分方法,基于格心有限体积离散求解三维可压缩雷诺平均N-S方程,数值模拟了梯形机翼高升力构型低速绕流流场.为了模拟粘性效应,物面附近采用层推进方法生成了大伸展比边界层网格,围绕网格斜度过大的问题,探讨了流场变量梯度和斜率限制器的计算方法,使计算格式既符合网格特点又满足精度要求.流动假设为全湍流,湍流模型采用S-A一方程模型,计算采用了基于消息传递(MPI)的并行分区计算方法,并行分区边界满足流通量守恒.通过对梯形机翼高升力构型标模算例的计算表明,计算的升阻力、力矩特性和载荷分布与试验数据吻合较好,不足之处是存在翼尖涡数值耗散过大的问题,影响到翼尖区域压力分布的预测精度.在攻角a=11.02°下采用了三种规模网格(网格单元从466万到2674万)对比计算研究网格收敛性质,结果表明随网格密度增加计算值更接近试验值,但收敛曲线不是随网格指数线性变化,反映了该流动问题的复杂性.