翼型舵面偏转非定常流动数值模拟-论文.pdf

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1、第44卷第3期航空计算技术Vol

2、44No．32014年5月AeronauticalComputingTechniqueMav．2014翼型舵面偏转非定常流动数值模拟贾忠湖，董海波，柳文林，郑小洪(1．海军航空工程学院飞行器工程系，山东烟台264001；2．大连理工大学航空航天学院，辽宁大连116024)摘要：针对NACA0012翼型舵面偏转问题，数值模拟了不同参数对翼型气动特性的影响。基于非结构动网格技术，采用ALE有限体积描述下的二维可压缩非定常N．s方程，计算通量采用Vanleer格式、时空二阶格式，利用Venkatakrishn

3、an限制器抑制数值振荡。非定常计算结果表明，NACA0012翼型绕1／4弦点作周期性俯仰振动的升力系数和俯仰力矩系数结果与实验数据吻合良好，验证了数值方法的准确性；在翼型舵面表面有分离区产生，升力系数和俯仰力矩系数形成滞回环，在亚声速情况下，滞回环幅值较小，进入超声速阶段以后，幅值增大，随着翼型间缝隙宽度逐渐增加，翼型升力系数和俯仰力矩系数与无缝翼型相比逐渐降低。关键词：NACA0012翼型；非定常流动；舵面偏转；有限体积法；数值模拟中图分类号：V211文献标识码：A文章编号：1671·654X(2014)03-0058-04Numer

4、icalSimulationofRudderReflectionUnsteadyFlowofanAirfoilJIAZhong．hu，DONGHai．bo，LIUWen—lin，ZHENGXiao—hong(1．DepartmentofAirborneVehicleEngineering，NavalAeronauticalandAstronauticalUniversity，Yantai264001，China；2．SchoolofAeronauticsandAstronautics，DalianUniversityofTechnolo

5、gy，Dalian116024，China)Abstract：AccordingtotherudderreflectionproblemofNACA0012airfoil，theinfluencesofdifferentpa—rameterstoaerodynamiccharacteristicsarestudiedbynumericalsimulation．Basedondynamicunstruc—turedds，the2DcompressionunsteadyN—SequationwiththeALEfinitevolumemet

6、hodisapplied．ThefluxiscalculatedbyVanleerschemeandtime-space2Dscheme．TheVenkatakrishnanlimiterisusedtocontrolnumericaloscillations．Theresultsshow：Theliftcoeficientandpitchingmomentcoefi-cientofNACA0012airfoilperiodicitypitchingvibrationwindingquarterstringpointagreewellw

7、ithex—perimenta1．Theveracityofnumericalsimulationisproved．Theseparationzoneappearsonthesurfaceofairfoilrudder．Theliftcoefficientandthepitchingmomentcoeficientcomeintobeinghystereticloop．Thehystereticloopamplitudeissmallundersubsonicvelocity，andthehystereticloopamplitudei

8、sbiggerun—dersupersonicvelocitythanthatundersubsonicvelocity．TheliftcoeficientandthepitchingmomentCO—efficientfallalongwiththegaponthestreamlinepatternsofairfoiladding．Keywords：NACA0012airfoil；unsteadyflow；rudderreflection；finitevolumemethod；numericalsimulation引言大量进展，文献[

9、1]中介绍Liebeck最早发表了Gurney飞行器在飞行过程中机翼很容易发生振荡现象，襟翼的实验数据，文献[2]建立了带后缘襟翼的桨叶机翼振荡问题是一个复杂物理现象，如果要进行缩尺动态失速模型，针对直升机