利用CFD技术计算飞行器动导数

《利用CFD技术计算飞行器动导数》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、2013年2月第39卷第2期北京航空航天大学学报JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronauticsFebruary2013V01．39No．2利用CFD技术计算飞行器动导数叶川马东立(北京航空航天大学航空科学与工程学院，北京100191)摘要：利用非定常流场数值计算方法模拟飞行器强迫俯仰振荡仅能得到俯仰力矩系数对迎角变化率和俯仰角速度的动导数之和，而动稳定性分析需要单独的动导数数值．为解决这个问题，利用滑移网格模拟强迫振荡运动，得到俯仰力矩系数对迎角变化率和俯仰角速度的动导数之和．利用旋转参考坐标

2、系模拟定常拉升，得到俯仰力矩系数对俯仰角速度的动导数．利用旋转参考坐标系模拟匀速滚转，得到滚转力矩系数对滚转角速度的动导数．对有翼导弹和水上飞机进行了纵向和横向动导数的计算．计算结果与试验数据、文献数据以及其他方法得到的结果具有较好的一致性，表明提出的方法可用于复杂外形飞行器动导数计算．关键词：计算流体力学；动导数；滑移网格；旋转参考坐标系中图分类号：V211．3文献标识码：A文章编号：1001—5965(2013)02-0196-05AircraftdynamicderivativescalculationusingCFDtechniquesYeChu

3、anMaDongli(SchoolofAeronauticScienceandEngineering，BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Beijing100191，China)Abstract：Onlythesumofaircraftpitchingmomentangleofattack(AOA)ratederivativeandpitchratederivativecouldbeobtainedbysimulatingtheforcedpitchoscillationusingtheunstea

4、dyflownumericalcalcu—lationmethod．Butthedynamicstabilityanalysisneedsseparatedynamicderivatives．Tosolvethisproblem，theslidingmeshwasappliedtosimulatetheforcedpitchoscillation，andthesumofpitchingmomentAOAratederivativeandpitchratederivativewasobtained．Thentherotatingreferenceflame

5、wasusedtogainthepitch-ingmomentpitchratederivativebysimulatingthesteadyclimbmovement．Therotatingreferenceflamewasalsoemployedtoacquiretherollingmomentrollratederivativebysimulatingthesteadyrollmovement．Thedynamicderivativesofamissilewithcruciformtailsandaseaplanewerecalculated．Th

6、eresultswereconsist—entwithexperimentaldata，referencedataandresultsacquiredusingothermethods，indicatingthatthismeth-odcouldbeusedtocalculatethedynamicderivativesofaircraftswithcomplicatedconfigurations．Keywords：computationalfluiddynamics(CFD)；dynamicderivatives；slidingmesh；rotati

7、ngreferenceframe动导数是飞行器动稳定性分析必需的数据．随着计算流体力学(CFD，ComputationalFluidDy．namics)技术的发展，特别是非定常流场数值模拟研究的进步，已经可以利用CFD方法进行飞行器动导数计算．在国内，文献[1]计算了超声速尖锥、钝锥、弹道外形和飞船返回舱的俯仰静、动导数．文献[2]数值模拟了NACA0012翼型跨声速俯仰振荡过程中法向力系数和俯仰力矩系数随迎角的变化及弹道外形和有翼导弹在不同初始迎角下的俯仰静导数和动导数．国外也有不少学者利用CFD工具进行了动导数的计算¨“。．这些方法一般通过非定常流场

8、计算模拟飞行器强迫俯仰振收稿日期：2011—12-06；网络出版时间：2012-