飞行进近中尾流的大涡数值模拟

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1、第42卷第2期2010年4月．南京航空航JournalofNanjingUniversity天大学学报ofAeronautics＆Astronautics飞行进近中尾流的大涡数值模拟徐肖豪1赵鸿盛z杨传森3王振宇4V01．42No．2Apr．2010(1．中国民航大学空中交通管理学院，天津，300300；2．北京航空航天大学电子信息工程学院，北京，100191，3．南京航空航天大学民航学院，南京，210016；4．中国民航机场建设集团公司西南分公司，成都，610202)摘要：尾流间隔是增大跑道容量的主要限制因素之一，为了在保持安全水平的前

2、提下有效地增大跑道容量，应削定安全高效的尾流间隔。对尾流流场和尾涡消散物理过程的研究，是制定准确、恰当的空中交通中尾流间隔的重要理论依据。本文用大涡模拟方法对三维机翼简化模型的尾流场进行了数值模拟。数值模拟的来流速度、迎角和定解条件等重要参教以航空器尾流事故高发的进近阶段为依据，计算结果验证了涡核的迸裂消散、涡对的连接消散和涡对的下沉现象，发现了在涡对卷起之前的不对称性和Crow关联发生后涡对消散的不对称性，并分析了其原因。关键词：尾流问隔；数值模拟，大涡模拟；湍流中图分类号：V355文献标识码：A文章编号：1005—2615(2010)

3、02—0179-06LargeEddySimulationofWakeVortexDuringApproachXuXiaoha01，ZhaoHongshen92，YangChuansen3，WangZhenyu‘(1．CollegeofAirTrafficManagement，CivilAviationUniversityofChina，Tianjin，300300，China；2．SchoolofElectronicInformationEngineering，BeihangUniversity，Beijing，100191，China

4、；3．CollegeofCivilAviation，NanjinxUniversityofAeronautics&Astronautics，Nanjing，210016，China；4．ChinaAirportConstructionCorporationofCAAC。SouthwestChinaBranch，Chengdu。610202，China)Abstract：Thewakevortexseparationisoneofthemainlimitationsoftherunwaycapacityincrement．Toaugment

5、therunwaycapacitywhilemaintainingsafety，thewakevortexseparationmustberegulatedbasedontheconsiderationofboththesafetyandtheoperationefficiency．ItisnecessarytOresearchthephysicalprocessandthedissipationofthewaketurbulencetoregulatethecorrectandappropriatewakevortexseparatio

6、noftheairtraffic．Inthispaper，thewaketurbulenceofasimplifiedthree—dimensionalwingmodeliscalculatedbyacomputationalfluiddynamicsmethod．Theturbulencemodelisbuiltbasedonthelargeeddysimulationtheory．Theimportantparameters，suchasinletairvelocity，attackangle，andboundaryvaluecond

7、itionsareinagreementwiththedatacollectedfromtheapproachsegmentofaflight．Thegivenapproachsegmentisthemostdangeroussegmentasfarasthewaketurbulenceiscon-cerned．Numericalsimulationresultsvalidatethesplitdissipationofwakevortexcore，andthephe-nomenonoflinkagedissipationandsinka

8、geofvortexpair．Thedissipationasymmetryofthevortexpair，beforeroll—upandaftertheCrowlinkage，isdisc