【摘 要】
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汽车或飞行器的地面效应研究是其设计过程中的重要环节,风洞试验地板是研究地面效应的主要装置。由于地板附面层的存在,实验流场特征与真实情况存在差异,对实验结果的准确性
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汽车或飞行器的地面效应研究是其设计过程中的重要环节,风洞试验地板是研究地面效应的主要装置。由于地板附面层的存在,实验流场特征与真实情况存在差异,对实验结果的准确性产生一定影响,因而附面层的控制对风洞试验地板至关重要。数值模拟方法避免了试验研究方法中存在的周期长、费用高、研究层次局限等缺点,给附面层研究提供了一种高效且经济的研究手段。本文在对低速风洞试验地板附面层形成及发展机理进行分析的基础上,对附面层的数值模拟方法进行了研究,建立了风洞试验地板数值模拟计算模型。利用计算流体软件FLUENT采用三种不同湍流模型Spalart-Allmaras、Realizableκ-ε、SSTκ-ω对试验地板附面层进行数值模拟,确定了最佳附面层湍流数值模拟模型。以低速风洞中较常使用的的固定抽吸地板为对象,采用数值模拟方式,分别对固定地板前缘、台面的附面层控制机理、相关控制因素对附面层的影响等方面进行了研究,总结出在不同风速下,固定抽吸地板各参数的确定原则。活动地板是控制附面层的最佳试验装备,然而,目前国内还没有实际应用的活动地板装置。因此,对活动地板附面层控制机理的研究具有重要意义。本文对具有抽吸前缘的活动地板台面的附面层控制进行了数值模拟研究,分析了前缘附面层抽吸效果对活动地板台面附面层控制的影响,并从附面层整体控制效果与局部流场均匀性比较了活动地板与固定抽吸地板的附面层控制效果。
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