基于Fluent的整机气动分析与研究
发布时间：2021-08-01 16:15
随着计算流体力学理论的发展,在飞机设计领域急需CFD为其提供准确、有效的气动数据。虽然商用CFD软件已将研究人员从编程中解放出来,但是商用软件中有许多参数需要选取,目前还没有固定的参数选择方法,仅依赖使用者的经验。本文从整机CFD计算时的参数及方法的选择出发,对边界条件、湍流方程、湍流方程闭合常数、压力修正方法等几个方面的参数选取方法进行研究并对参数选取方法进行验证。论文的主要内容概括如下:首先,简单介绍了流体力学的基本理论及其发展过程针对Fluent在整机CFD计算时所要设置的边界条件进行研究,根据风洞实验的边界情况来选取整机CFD计算时的边界条件,并应用DBM01模型（低速风洞标准模型）对工程中常用的RANS湍流模型进行分析,确定了整机CFD计算时的湍流模型。其次,采用正交试验的方法获得了SA湍流方程中对整机CFD计算结果影响最显著的两个闭合常数,并建立闭合常数与迎角之间的拉格朗日插值函数,应用该插值函数确定的闭合常数提高了计算精度。然后,研究了整机CFD计算时的压力修正方法,并确定在整机CFD计算时采用的压力修正方法。并对Coupled方法中的常数进行均匀试验,给出一般情况下整机...
【文章来源】：沈阳航空航天大学辽宁省
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
空间位置固定的无穷小微元模型
表示可以不通过任何传力介质，能够直接作用在流体微元上的力，如日常生活中常见的重力，重力可以不通过接触而传递力。2. 表面力，通过将力作用在微元的表面起作用。处于流体介质中的微元承受周围流体介质对其的压力，同时微元承受由于流体内部的运动而产生的剪切力。在流体力学中，通常将非接触传递的力记做 f ，则流场中在x方向体积力分量如式(2.6)所示 x f dxdydz(2.6)其中 表示流体介质的密度，xf 为 f 在x方向的分量，dxdydz为流体微元的体积。通常流体微元的切应力和正应力与流体微元变形的时间变化率相关联。在图 2.2 中给出了 xy平面上的切应力与正应力随时间的变化情况。图 2.2a 中的xy 项表示流体微元产生剪切变形时所受的剪切力；图 2.2b 中的xx 项表示流体微元产生形变时所受的正应力。在大多数粘性流体中，由于正应力要比剪切应力小得多，很多情况下可以忽略不计。
于面 efgh与面 abcd 的距离为 dy ，所以在面 efgh在 x 方向的 ] dy dxdz。由于流体的粘性作用，在面adhe上产生一个向左的力上，压力 p p x dx dydz 指向流体微元内部(沿x轴负向)。体微元，在x方向总的表面力为[27]：xxxx xxyxzxyx yx zx zxpp p dx dydz dx dydzx xdy dxdz dz dxdyy z 和式(2.7)相加并消去相同的项，得到x方向力xF 为： yxxx zxx xpF dxdydz f dxdydzx x y z 方程(2.5)的右边，随流体一起运动的流体微元的质量是固定不变m dxdydz
【参考文献】：
期刊论文
[1]SA和SST湍流模型对高超声速边界层强制转捩的适应性[J]. 涂国华,燕振国,赵晓慧,马燕凯,毛枚良. 航空学报. 2015(05)
[2]SA一方程湍流模型参数影响分析与辨识[J]. 钱炜祺,周宇,陈江涛. 航空工程进展. 2015(01)
[3]基于Fluent的飞行器气动参数计算方法[J]. 李楠,倪原,李聚峰,牛佳慧,田华. 现代电子技术. 2014(16)
[4]高超声速磁流体数值模拟研究[J]. 卜少科,薛雅心. 现代电子技术. 2014(05)
[5]计算跨音速流动的SIMPLE算法和CLEAR算法研究[J]. 王金萍,张剑飞,屈治国,陶文铨. 中国科技论文. 2013(08)
[6]改进SA模型对翼型分离流动的数值模拟[J]. 周大高,柳阳威,文晓庆,陆利蓬. 北京航空航天大学学报. 2012(10)
[7]确定SIMPLE算法中压力松弛因子的自适应方法[J]. 马淼,李春光,景何仿. 甘肃科学学报. 2011(04)
[8]k-ω SST两方程湍流模型中参数影响的初步分析[J]. 周宇,钱炜祺,邓有奇,马明生. 空气动力学学报. 2010(02)
[9]基于SIMPLER与PISO的流场改进算法[J]. 徐涛,葛长江,邹鹏,徐天爽,左文杰. 吉林大学学报(工学版). 2009(03)
[10]SI MPLE算法的一个新的改进方案[J]. 郭航,马重芳,陶文铨,张东升,焦安军,吴江涛. 西安交通大学学报. 2002(01)
硕士论文
[1]基于OpenSceneGraph的大地形可视化方法研究[D]. 赵敬红.中南大学 2009
[2]非结构化网格生成技术及在SIMPLE算法中的应用研究[D]. 王永.天津大学 2005
本文编号：3315839
【文章来源】：沈阳航空航天大学辽宁省
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
空间位置固定的无穷小微元模型
表示可以不通过任何传力介质，能够直接作用在流体微元上的力，如日常生活中常见的重力，重力可以不通过接触而传递力。2. 表面力，通过将力作用在微元的表面起作用。处于流体介质中的微元承受周围流体介质对其的压力，同时微元承受由于流体内部的运动而产生的剪切力。在流体力学中，通常将非接触传递的力记做 f ，则流场中在x方向体积力分量如式(2.6)所示 x f dxdydz(2.6)其中 表示流体介质的密度，xf 为 f 在x方向的分量，dxdydz为流体微元的体积。通常流体微元的切应力和正应力与流体微元变形的时间变化率相关联。在图 2.2 中给出了 xy平面上的切应力与正应力随时间的变化情况。图 2.2a 中的xy 项表示流体微元产生剪切变形时所受的剪切力；图 2.2b 中的xx 项表示流体微元产生形变时所受的正应力。在大多数粘性流体中，由于正应力要比剪切应力小得多，很多情况下可以忽略不计。
于面 efgh与面 abcd 的距离为 dy ，所以在面 efgh在 x 方向的 ] dy dxdz。由于流体的粘性作用，在面adhe上产生一个向左的力上，压力 p p x dx dydz 指向流体微元内部(沿x轴负向)。体微元，在x方向总的表面力为[27]：xxxx xxyxzxyx yx zx zxpp p dx dydz dx dydzx xdy dxdz dz dxdyy z 和式(2.7)相加并消去相同的项，得到x方向力xF 为： yxxx zxx xpF dxdydz f dxdydzx x y z 方程(2.5)的右边，随流体一起运动的流体微元的质量是固定不变m dxdydz
【参考文献】：
期刊论文
[1]SA和SST湍流模型对高超声速边界层强制转捩的适应性[J]. 涂国华,燕振国,赵晓慧,马燕凯,毛枚良. 航空学报. 2015(05)
[2]SA一方程湍流模型参数影响分析与辨识[J]. 钱炜祺,周宇,陈江涛. 航空工程进展. 2015(01)
[3]基于Fluent的飞行器气动参数计算方法[J]. 李楠,倪原,李聚峰,牛佳慧,田华. 现代电子技术. 2014(16)
[4]高超声速磁流体数值模拟研究[J]. 卜少科,薛雅心. 现代电子技术. 2014(05)
[5]计算跨音速流动的SIMPLE算法和CLEAR算法研究[J]. 王金萍,张剑飞,屈治国,陶文铨. 中国科技论文. 2013(08)
[6]改进SA模型对翼型分离流动的数值模拟[J]. 周大高,柳阳威,文晓庆,陆利蓬. 北京航空航天大学学报. 2012(10)
[7]确定SIMPLE算法中压力松弛因子的自适应方法[J]. 马淼,李春光,景何仿. 甘肃科学学报. 2011(04)
[8]k-ω SST两方程湍流模型中参数影响的初步分析[J]. 周宇,钱炜祺,邓有奇,马明生. 空气动力学学报. 2010(02)
[9]基于SIMPLER与PISO的流场改进算法[J]. 徐涛,葛长江,邹鹏,徐天爽,左文杰. 吉林大学学报(工学版). 2009(03)
[10]SI MPLE算法的一个新的改进方案[J]. 郭航,马重芳,陶文铨,张东升,焦安军,吴江涛. 西安交通大学学报. 2002(01)
硕士论文
[1]基于OpenSceneGraph的大地形可视化方法研究[D]. 赵敬红.中南大学 2009
[2]非结构化网格生成技术及在SIMPLE算法中的应用研究[D]. 王永.天津大学 2005
本文编号：3315839
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