基于混合笛卡尔网格方法的扑动翼型数值模拟

《基于混合笛卡尔网格方法的扑动翼型数值模拟》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、第46卷第2期2016年3月航空计算技术AeronauticalComputingTechniqueV01．46No．2Mar．2016基于混合笛卡尔网格方法的扑动翼型数值模拟沈志伟，赵宁(南京航空航天大学航空宇航学院，江苏南京210016)摘要：针对单体扑动翼型与前扑动／后静止串联布置的双翼型发展了适用于运动边界问题的非定常混合笛卡尔网格方法，并进行了数值模拟研究。在物面附近使用贴体结构网格，外部使用自适应笛卡尔网格来填充，使用最近“贡献单元”方法来实现两套网格之间的信息传递。发展了一套非定常可压缩求解器，使用格心格式2阶精度的

2、有限体积方法实现空间离散，使用隐式LU—SGS双时间步方法实现时间离散。物面边界运动过程中。在贴体网格外边界进行笛卡尔网格的动态几何自适应，使用逆距离插值方法进行新鲜网格单元参数的确定。对扑动翼型的研究重点关注了推力系数与推进效率：除却很小的扑动幅值与减缩频率的工况，在单体扑动翼型后部一倍弦长处放置一个静止翼型能够增大推力系数；但推进效率的改变较为复杂，与扑动的幅值以及减缩频率相关。关键词：混合笛卡尔网格；扑动翼型；运动边界；非定常流动问题中图分类号：V21l文献标识码：A文章编号：1671．654X(2016)02．0001．0

3、5NumericalSimulationofAirfoilFlappingBasedonHybridCartesianGridMethodSHENZhi—wei，ZHAONing(CollegeofAerospaceEngineering，NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Nanjing210016，China)Abstract：AnunsteadyhybridCartesiangridmethodisproposedformovingboundaryproblemsand

4、simu·lationonasingleflappingairfoilandaflapping／stationaryairfoilcombinationintandemisstudied．Thenearbodyregionisdiscretizedbyusingbody—fittedstructuredgrids，whiletheremainingcomputationaldomainistessellatedwithgeneratedCartesian酣ds．Thedatacommunicationbetweenthetwo酣d

5、setsisachievedbyfindingthenearestdonorcell．Inordertoapplythishybridgridmethod，acompressiblesolverforunsteadyflowproblemsisdevelopedwithacell—centered，2一orderaccuratefinitevolumemethodforspatialdiscretizationandanimplicitdual·timesteppingLU-SGSapproachfortemporaldiscre

6、tization．Geometry-basedadaptationisemployedastheboundarymovesduringunsteadysimulation，inwhichtheflowsolutiononthenewadaptedgridsisinterpolatedfromtheoldCartesiangridsbyinversedistanceweightinginterpolation．Inthepresentstudy，theprimaryattentionisfocusedonthrustgenerati

7、onandpro-pulsiveefficiency．Itisconcludedthatthethrustgeneratedonaflapping／stationaryairfoilcombinationintandemwillsignificantlyincreasecomparedwiththatonasingleflappingairfoilexceptwhentheampli—tudeoftheflappingmotionandthereducedfrequencyarelargeenough．Thechangeofpro

8、pulsiveeffi—ciencyisrathercomplicatedandisfoundtobeastrongfunctionoftheamplitudeoftheflappingmotionandthereducedfrequency．Ke