基于CFD仿真计算的襟翼舵水动力研究

发布时间：2021-07-13 15:34

　　襟翼舵作为一种可靠的、高升力的舵在最近几年内引起了广大设计工作者的重视影响,同时也有不少成熟的研究成果。对襟翼舵的研究主要集中在展弦比,主副舵面积比,转角比等方面,这些因素对襟翼舵的整体影响规律也已得到不少专家的解释。本文主要研究襟翼舵主副舵间间隙大小以及尺度效应对其水动力性能的影响,以普通NACA0020翼型为基本剖面建立不同间隙大小的襟翼舵模型,采用RANS方法计算得到了不同缝隙大小以及不同缩尺比下的襟翼舵升力阻力以及压力分布,并对周围涡结构以及流场进行分析,发现升力系数随着缝隙增大而减小,阻力系数先减小再增大的规律。同时随着襟翼舵尺度的增大,升力系数会随之增大,阻力系数会随之减小。文中以计算模型和实验数据进行对比,两者误差在5%以内,证明了计算结果的可靠性。 

【文章来源】：舰船科学技术. 2020,42(07)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

仿真模型Fig.1Simulationmodel

计算域Fig.2Simulationmodel

?3数值模拟结果及分析计算得到的襟翼舵整体和主舵子舵的阻力（压差阻力和摩擦阻力）和升力以及力矩（对主舵前缘点）对比结果如图3～图13所示。可以发现，随着缝隙的增大，升力系数在1～10mm时快速减小（最大变化值超过7%），随着缝隙继续增大至25mm，升力系数一直在缓慢增大，超过25mm后，升力系数开始减校同时子舵的升力系数同样也先减小，随后便保持增大的趋势不断增大。整舵的力矩（对主舵的前缘点）变化规律与升力变化相似，同样在10mm前不断减小，随后开始增大，超过25mm图3襟翼舵整体升力系数CLFig.3TheliftcoefficientofflaprudderCL表1网格无关性验证结果Tab.1GridIndependentValidation计算结果网格量/万总阻力/N6023.17516310020.8242915019.08753523016.39708630016.505697表2阻力系数Cd对比结果Tab.2ComparisonofCdbetweenexperimentalsimulationdataα=10°β仿真系数Cd试验系数Cd误差百分数/%0°0.0694071970.06654.3722°0.0765221680.07442.8524°0.0800683770.07921.016°0.0831077580.08230.0978°0.101167710.09951.67610°0.115899970.1132.56612°0.121810550.1183.229表3升力系数CL对比结果Tab.3ComparisonofCLbetweenexperimentalsimulationdataα=10°β仿真系数CL试验系数CL误差百分数/%0°0.335291810.34375–2.4612°0.373052620.363752.5574°0.411157810.389955.4396°0.441343950.43252.0358°0.482077080.46553.56110°0.507198090.48754.04112°0.510945670.50750.679·48·舰船科学技术第42卷

【参考文献】：
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硕士论文
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本文编号：3282329