结冰翼型气动力特性数值模拟

来源 :南京航空航天大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zhengziwei5
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本文采用数值模拟方法对结有霜冰和明冰两种冰型的翼型的气动力进行了分析讨论。运用CFD方法及Fluent软件计算分析流场变化情况,对结冰过程中随冰层逐渐增厚气动力的变化规律,及结冰后翼型的升阻力特性及失速特性进行了归纳总结。网格处理方面,采用C型结构网格,针对结冰后形成的复杂外形生成粘性贴体网格,并对前缘结冰区域进行加密处理,以达到足够的网格分辨率。在此基础上先使用代数方法生成附面层内初始网格,继而采用求解椭圆型偏微分方程方法生成其余空间的网格。并最终合二为一形成高质量的粘性结构化网格。在数值模拟方面,开发了基于Jameson中心格式的有限体积法求解二维Navier-Stokes方程,湍流模型为S-A模型,采用当地时间步长、残值光顺、预处理等方法加速收敛,对低马赫数下的流动问题进行了求解;使用自编程序和Fluent两种方法,对两种结冰条件下所结冰型对翼型的流场及气动力变化情况进行定性定量分析,对比分析两种冰型导致翼面压力分布变化情况,确定结冰影响区域,及其对升力系数阻力系数的影响,掌握其影响规律。计算结果表明,本文所发展的结冰翼型气动力特性计算方法所得到的结果与参考文献相符,对结冰翼型气动力分析具有一定的指导作用。
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