1、飛行器在做大迎角機動飛行時,流動會發(fā)生分離,而分離流的特性對飛行器的性能影響非常大.采用CFD的方法對這種流動及氣動特性進行分析在飛行器設(shè)計中具有重要的意義.為了研究結(jié)冰對翼型氣動性能的影響,該文采用CFD的方法對NACA0012翼型前緣的結(jié)冰進行預(yù)測.在對結(jié)冰進行數(shù)值模擬時,結(jié)冰被當成一個準定常過程,即把冰看成是一層一層增長的,假定每一層內(nèi)冰增長時流場是定常的.其基本步驟一般分三步:①計算物體的繞流流場;②求解水滴軌跡方程以確定極限水

2、滴軌跡和收集系數(shù);③根據(jù)冰增長模型來確定新的結(jié)冰翼型形狀.當結(jié)冰達到一定的厚度時,根據(jù)新外形需要重新計算流場和水滴的運動軌跡,即以上三個步驟要迭代進行,直到達到所需要的結(jié)冰時間為止.圍繞以上幾個方面,該文做了以下工作:1.通過求解二維可壓粘流時均N-S方程得到流場解.有機地結(jié)合法向外推方法和橢圓型偏微分方程方法生成了高質(zhì)量的二維粘性結(jié)構(gòu)網(wǎng)格.對基于中心有限體積法的二維Euler流場解算程序進行了人工粘性和時間推進格式等方面的改進,并添加

3、B-L模型,使之成為二維N-S流場解算程序.采用虛擬網(wǎng)格簡化了邊界條件處理,避免了重復(fù)而繁瑣的邊界條件引入,有效地提高了工作效率,降低了編程難度.最后將二維N-S流場解算程序拓展到三維.2.對ONERA M6機翼、細長旋成導(dǎo)彈體和大后掠三角翼的分離流進行了模擬.檢驗B-L模型對大迎角分離流動的模擬能力,取得了較好的計算結(jié)果.3.根據(jù)牛頓第二定理,建立了水滴軌跡方程,將解N-S方程得到的流場解作為水滴軌跡方程的定解條件.采用經(jīng)典的四階龍格