流体分析工程软件与应用

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1、南京航空航天大学流体分析工程软件与应用学生姓名王普缘学号SX1501197学院航空宇航学院专业飞行器设计与工程二〇一六年六月目录第一章RAE2822翼型跨声速绕流的CFD计算11.1几何模型11.2网格生成11.3算例21.4数值结果21.5讨论2第二章DLR-F6翼身组合体跨声速绕流的CFD计算42.1网格生成42.2算例52.3压力云图52.4升力系数，阻力系数和俯仰力矩系数52.5机翼截面压力系数82.6讨论16第一章RAE2822翼型跨声速绕流的CFD计算1.1几何模型将RAE2822翼型的

2、数据点直接导入Pointwise中，可以得到翼型曲线。1.2网格生成本文通过Pointwise生成绕翼型的结构网格。根据雷诺数和y+得到附面层第一层的高度为0.0001259m。网格数量为83304。网格细节如下：1.3算例本文采用Fluent作为求解器。由于Fluent对基于压力的求解器的求解范围做了扩展，故本文采用基于压力的求解器，因为对于本文中的算例，采用基于压力的求解器收敛速度快。本文比较了来流马赫数为0.729，迎角为2.31°时，不同湍流模型下压力系数曲线，并与实验值进行比较，得出一些有

3、意义的结论。1.4数值结果本文比较了Inviscid，S-A，k-e，k-Ω等湍流模型下压力系数曲线，并与实验值进行比较1.5讨论我们可以看出，无粘模型不能很好地模拟绕翼型的流动，尤其在上表面激波处产生较大的误差。而其他集中模型计算出的结果与实验值很好地吻合。但我们知道其中计算量最小的是S-A模型。所以综合来看，用S-A模型计算外流场的流动最高效。第二章DLR-F6翼身组合体跨声速绕流的CFD计算2.1网格生成将几何模型导入Gambit，首先划分面网格，网格尺寸通过尺寸函数来控制。根据所给雷诺数、参

4、考长度和Y+可以计算出附面层第一层的厚度为0.0000227m。将生成的面网格导入Tgrid中生成附面层网格和体网格。网格如下图所示：2.2算例本文采用Fluent作为求解器。由于Fluent对基于压力的求解器的求解范围做了扩展，故本文采用基于压力的求解器，因为对于本文中的算例，采用基于压力的求解器收敛速度快。本文计算了来流马赫数为0.75，迎角为-1°、-0.5°、0°、0.5°、1°的五个算例。所有算例都采用S-A湍流模型。2.3压力云图将Fluent的case和data文件导入Tecplot中

5、得到机身表面的压强分布，如下图所示：2.4升力系数，阻力系数和俯仰力矩系数升力系数随迎角变化的CFD计算结果与实验数据对比图阻力系数随迎角变化的CFD计算结果与实验数据对比图俯仰力矩系数随迎角变化的CFD计算结果与实验数据对比图对比三幅图，我们可以得出如下结论：上述数值方法对翼身融合体的升力系数计算的比较准确，但是阻力系数和俯仰力矩系数的误差也在允许范围之内。2.5机翼截面压力系数y/b=0.15截面处的压力系数y/b=0.239截面处的压力系数y/b=0.331截面处的压力系数y/b=0.377截

6、面处的压力系数y/b=0.411截面处的压力系数y/b=0.514截面处的压力系数y/b=0.638截面处的压力系数y/b=0.847截面处的压力系数2.6讨论观察各截面处的压力系数分布图，我们发现各图的都与实验数据吻合良好，说明本文的数值方法是可靠的。误差可能由于网格质量影响到对激波的捕捉。