基于面元修正的机翼非定常气动力分析

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1、第45卷第6期2015年11月航空计算技术Aemn肌ticalC咖p血ngTechniqIleV01．45No．6Nov．2015基于面元修正的机翼非定常气动力分析武亮，左向梅(中国飞行试验研究院改装部，陕西西安710089)摘要：基于偶极子网格法的面元法难于考虑机翼厚度、迎角以及粘性等效应，且不能处理受激波影响的跨声速非线性气动力等问题。通过分析传统面元修正方法在非定常气动力计算方面的不足，采用核函数展开法进行非定常气动力系数修正。针对M6机翼实例进行了特定结构模态下的跨声速非定常气动力研究，结果表明：核函数展开法能够解决面元法对复杂流态计算

2、精度偏低的问题，对于非定常气动力计算效率具有学术研究和工程应用价值。关键词：非定常气动力；偶极子网格法；气动力系数修正；核函数展开法中图分类号：v211．3文献标识码：A文章编号：1671．654X(2015)06-0083．04I『ns钯adyAe砌驷ami伪AnalysisofW吨Based佃PanelCom州佃M劬odWULiaJlg，ZUOXi锄g-mei(胍岫I泓斌幻，lDep口砌地m，吼i嬲e而动t‰t风t口6Z括^僦m，瓜’口凡710089，吼i船)Abs咖ct：Theefrects0ftllickness，angle0f砒ack

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5、ic撕帆oncalculatione伍ciencyofunsteadyaerodyn锄ics．Keywoms：unsteadyaemdynaIIlics；doubletlanicemet}lod；co埘ectionof北mdyllalIlicpressu陀coem—cient；successivekeⅡlelexpansi彻IIletlIod引言近年来，非定常气动力的方法计算主要有两种⋯：一种是以N—S方程为基础，利用cFD软件进行建模和气动力计算；另一种则是面元法，即从速度势方程出发，通过事先在飞机表面上划分的气动网格上布置偶极子等速度势基本

6、解，利用边界条件求解速度势及气动力分布等心J。与CFD方法相比较，面元法基于小扰动、线化速度势方程，其计算效率快、计算精度高、处理复杂几何外形能力强，是气动载荷快速计算与气动弹性耦合设计的有效方法，由此得到了广泛应用【3]。但面元法未能考虑机翼弯度、厚度、粘性以及跨声速激波引起的非线性影响。基于以上因素，必须对面元法进行一定的修正。传统的气动力修正方法，以斜率修正法和下洗修正法为代表，往往是基于定常气动力来计算亚、跨声速的非定常气动力，计算的结果都不能令人满意，最终只是准确预测出非定常气动力的实部，但是对于虚部往往会给出错误的结果【4J。因为传

7、统的修正方法不能为非定常气动力修正提供很好的理论支持，以定常气动力作为参考数据时，这些方法不能完整地体现出数据所包含的机翼厚度、迎角以及粘性等效应和跨声速激波的非线性信息，只是笼统地对气动力的实部和虚部进行一次修正，类似于定常气动力修正。针对这种情况，本文提出一种新的非定常气动力修正方法，对面元法的计算结果进行修正。1非定常气动力的修正机理基于面元法进行非定常气动力计算时，均以结构的微幅振动为前提，相对于定常名义气动力，由微幅振动引起的非定常气动力为小量，且与振幅呈线性关系。收稿日期：2015—09一06修订日期：2015一ll一09作者简介：

8、武亮(1989一)，男，陕西蒲城人，助理工程师，硕士，主要研究方向为试验机改装设计。·84·航空计算技术第45卷第6期常气动力的影响往往提高一个量级，