全域气动仿真工具在高超飞行器设计中的应用

发布时间：2023-10-12 03:03

　　结合工程分析方法与快速数值计算方法,开发了一种面向飞行器概念设计阶段的直角全速域气动仿真工具。工具直接利用几何外形输出的文件格式,高度自动化生成流场计算需要网格。在流场计算方面:1)对于亚声速,采用基于自适应直角网格的有限体积法求解全速势方程;2)对于跨/超声速,采用基于自适应直角网格的有限体积法求解欧拉方程;3)对于高超声速,采用机翼牛顿撞击理论的工程面元法。上述3种方法均加入粘性修正。应用上述气动工具考察了一个通用高速飞行器在宽速域下的气动性能,并且将计算数据与高精度数值模拟方法的数据进行对比。相关对比结果表明,气动工具自动化程度高、求解精度良好,可作为高超飞行器设计阶段总体布局选型、气动外形优化的工具。

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【文章目录】：
引言
1 计算流程
2 数值方法
    2.1 自适应直角坐标网格生成
    2.2 基于自适应直角网格的有限体积法
        2.2.1 全速势方程及离散求解方法
        2.2.2 欧拉方程及离散求解方法
        2.2.3 流场自适应及粘性阻力的计算
    2.3 基于牛顿撞击理论的当地表面斜度法
3 算例验证
    3.1 算例模型及网格
    3.2 亚/跨声速气动性能预测结果考核
        3.2.1 亚声速工况
        3.2.2 跨声速工况
    3.3 超/高声速气动性能预测结果考核
        3.3.1 超声速工况
        3.3.2 高超声速工况
4 结论



本文编号：3853324