DLR_F6翼身組合體跨聲速繞流的CFD計算

1、.DLR-F6 翼身組合體跨聲速繞流的CFD 計算專業(yè)：工程力學(xué)學(xué)號：*姓名：*指導(dǎo)老師 ：*.專業(yè)專注.*2015/4/12問題描述 ：模型：DLR-F6 翼身組合體來流條件 ：Ma 0.75 ，=-1 °-,0. ° , 0 0.°5°, 1, °，Re5×106 (cref =0.1412m)網(wǎng)格要求 ：帶附面層網(wǎng)格 ， y30計算要求 ：自選一個湍流模型（采用壁面函數(shù) ）。要求：（ 1）計算結(jié)果與實驗數(shù)據(jù)進行比較分析 （包括氣動力和表面壓力分布 ）。（ 2）作業(yè)以學(xué)術(shù)論文形式提交 。（ 3）網(wǎng)格生成軟件 、網(wǎng)格類型及 CFD

2、求解器自選 。相關(guān)幾何信息Reference Geometry:Sref = 0.1454 m2 (full model), cref = 141.2 mm, b/2=585.647 mm Nose Location (in CAD coordinates): x = -347.0 mm, z = 17.5 mmMoment Reference Center (from fuselage nose): delta(x) = 504.9 mm, delta(z) = - 51.42 mm (aft and below nose)Moment Reference Center (in CAD co

3、ordinates): x = 157.9 mm, z = -33.92 mm.專業(yè)專注.第一章物理模型及網(wǎng)格劃分采用 Gridgen 劃分網(wǎng)格 ，采用結(jié)構(gòu)網(wǎng)格劃分。根據(jù)所給雷諾數(shù) （ Re5×10 6）、參考長度 (cref =0.1412m) 及 y 30 計算得出附面層第一層厚度為 0.0227mm 。對機頭 、翼身融合處 、機翼前后緣進行加密 。機身整體、機頭及翼身融合處附面層網(wǎng)格如下所示 ：.專業(yè)專注.圖 1.1 機身附面層網(wǎng)格圖 1.2機頭附面層網(wǎng)格圖 1.3 翼身融合處附面層網(wǎng)格遠場網(wǎng)格劃分如下：.專業(yè)專注.圖 1.4 遠場附面層網(wǎng)格第二章CFD 計算及結(jié)果分析設(shè)置求解

4、器及邊界條件后導(dǎo)入 Fluent 軟件，進行分析 。湍流模型選擇 S-A 模型，選擇密度基求解器 。按問題描述設(shè)置參數(shù) ，將所得數(shù)據(jù)導(dǎo)入 Tecplot 進行后處理 。2.1 壓力系數(shù)云圖.專業(yè)專注.圖 2.1 壓力系數(shù)云圖2.2 升力系數(shù) 、阻力系數(shù)及力矩系數(shù)對比.專業(yè)專注.圖 2.2 升力系數(shù)隨迎角變化的CFD 計算結(jié)果與實驗數(shù)據(jù)對比圖 2.3 飛機阻力系數(shù)隨迎角變化的CFD 計算結(jié)果與實驗數(shù)據(jù)對比.專業(yè)專注.圖 2.4 飛機力矩系數(shù)隨迎角變化的CFD 計算結(jié)果與實驗數(shù)據(jù)對比由對比圖可以看出 ， alfa-Cl 圖中兩線基本吻合 ，說明 FLUENT 能夠較準確地得出翼身融合體的升力系數(shù)

5、。 而阻力系數(shù)及力矩系數(shù)的 FLUENT 計算結(jié)果與實驗數(shù)據(jù)差距較大，應(yīng)與網(wǎng)格劃分不夠精細 、激波捕捉不夠準確有關(guān) 。2.3 機翼截面壓力系數(shù)對比.專業(yè)專注.圖 2.5 y/b=0.15圖 2.6 y/b=0.239圖 2.7y/b=0.331.專業(yè)專注.圖 2.8 y/b=0.377圖 2.9y/b=0.409.專業(yè)專注.圖 2.10 y/b=0.512圖 2.11y/b=0.638.專業(yè)專注.圖 2.12 y/b=0.847由各截面的壓力系數(shù)分布圖可以看出，在 y/b=0.15處， 在下表面 fluent計算數(shù)據(jù)與實驗值吻合較好，而上表面偏差較大尤其在后緣處，但大致上吻合較好；在其他位置 ，機翼中后部的 fluent 計算數(shù)據(jù)與實驗結(jié)果幾乎完全吻合，而上表面機翼前緣處有誤差，應(yīng)由未能完全捕捉到激波所致。第三章工作總結(jié)在此次工作中 ，對氣動分析過程有了一個較為基礎(chǔ)的認識 。主要工作量在于翼身融合體的網(wǎng)格劃分 ，首次使用 Gridgen 軟件進行三維結(jié)構(gòu)網(wǎng)格劃分 ，在過程中遇到了不少障礙 ，在不斷的