尾翼剖面形状对斜背式轿车气动特性影响的研究

该文以简化的斜背式轿车模型为研究对象, 以商用计算流体力学软件STAR-CD为工具, 利用移动边界条件进行三维数值模拟, 计算了加装尾翼前和加装不同剖面形状的尾翼后的车身阻力系数和升力系数, 并通过与试验结果的对比, 验证了数值计算结果的正确性. 计算结果表明, 尾翼的加装可以改善尾流结构, 而选择合理的尾翼剖面形状, 则能使得气动特性得到最佳改善效果.     

离散格式及半隐式算法对直背式轿车外流场数值计算精度影响的研究

以简化的直背式轿车模型为研究对象,以商用计算流体力学软件STAR—CD为工具,应用不同的离散格式对轿车外流场进行了数值模拟,通过与试验结果的对比,比较了各种离散格式对直背式轿车外流场数值模拟的适用性,同时对SIMPLE算法及其两种修正方法PISO算法和SIMPISO算法的计算精度的影响进行了研究.结果表明,QUICK格式比较适合汽车外流场的计算,SIMPISO算法计算精度比SIMPLE算法和PISO算法高.     

尾翼定位对斜背式轿车气动特性影响的研究

该文以简化的斜背式轿车模型为研究对象,以商用计算流体力学软件STAR—CD为工具,利用移动边界条件进行三维数值模拟,计算了加装尾翼前和加装尾翼后两种车速下的车身阻力系数和升力系数,并通过与试验结果的对比,验证了数值计算结果的正确性.计算结果表明,尾翼的加装可以改善尾流结构,从而使气动特性也得到改善.     

不同剖面形状的栅格壁对栅格翼气动特性的影响?

鉴于栅格翼相对于传统平板翼所体现的优越性,有必要研究其气动特性。栅格壁剖面形状作为一个重要的几何特征,采用数值模拟的方法,分别对不同的剖面形状进行气动分析。结果显示：剖面形状为菱形、四角形、六角形的栅格翼与矩形剖面的栅格翼相比能够很大程度的减小阻力,一定程度上增加升力,并且提高升阻比。流线型剖面的栅格翼中,菱形和四角形的栅格翼存在较好的气动性能。     

四边形格壁后掠式栅格翼气动特性研究

格壁剖面形状不同的栅格翼其升力性能也大有不同,前期研究表明菱形剖面和四角形剖面栅格翼比矩形剖面栅格翼减阻能力更好.文中基于此对后掠45°的栅格翼进行数值模拟研究,结果表明,投影尺寸相同的3种四边形后掠式栅格翼与其正置式相比均能够有效提高升力,增大升阻比,并且菱形和四角形剖面后掠式的栅格翼气动特性均优于矩形剖面后掠式栅格翼.     

斜背式轿车气动特性和三维分离流的研究

用商用计算流体力学软件STAR—CD对斜背式轿车的外部流场进行了三维数值模拟,计算了在不同车速下的车身阻力和升力,并通过与试验结果的对比,验证了数值计算结果的正确性,同时还根据计算数据绘制了车身周围分离流的三维空间流线,较清楚地显示出车身后部尾涡的演变情况和流动的三维空间结构.     

某低空低速飞行器气动特性计算

为研究不同弹头和尾翼形状对飞行器阻力大小和稳定性的影响,用CFD数值模拟方法,采用完全结构化网格,以三维N-S方程为出发方程,采用S-A-方程湍流模型,对6种不同弹头尾翼形状及尾翼片数和厚度的某低空飞行器的气动外形进行数值模拟,并对计算结果进行了比较分析.结果表明,采用卡门曲线的战斗部气动外形和合适尺寸的梯形尾翼对该飞行装置减小阻力和提高静稳定性有利,可为外形优化设计提供依据.     

尾翼式修正枪弹气动力计算研究

为研究某种大口径可折叠尾翼式修正枪弹的飞行气动特性,建立了该枪弹的计算模型。对该计算模型在不同攻角、不同飞行马赫数下的气动力进行了仿真计算,分析比较了工程计算软件Missile Datcom和数值计算软件FLUENT二者计算结果的差异。结果表明该计算模型具有良好的气动特性,导弹计算程序Missile Datcom适用于枪弹模型的仿真计算。根据两种程序的不同特点,可以在不同的设计阶段加以运用。     

“钻石背”弹翼气动特性数值模拟研究

用计算流体力学与阻力系数工程预估相结合的方法研究了"钻石背"弹翼前、后翼条之间气动干扰以及翼型、前后翼条的相对高度对气动特性的影响。计算结果与实验结果对比表明,在中小攻角,数值计算与阻力系数工程预估相结合的方法是可信的;采用亚声速低阻NACA64-108翼型可明显地增大"钻石背"弹翼的升力,减小阻力,增大升阻比;钻石背"弹翼前、后翼条之间的气动干扰,使升力减小,阻力增大;前翼条在上,后翼条在下的配置能减弱这种不利的气动干扰,并且在计算的范围内,后翼条至前翼条的垂直位置ΔH为9mm时,"钻石背"弹翼前、后翼条之间的气动干扰最小,升阻比最大。     

机载布撒器绕流场数值摸拟

研究机载布撒器绕流场的结构,为气动特性分析和外形改进提供依据.以三维N-S方程为出发方程,采用S-A湍流模型,对机载布撒器的绕流场进行了数值模拟.给出了流场图像和气动特性计算结果,并将气动特性计算结果与实验结果进行了比较分析.气动特性计算结果与风洞实验结果基本吻合,数值模拟结果已得到应用.     

简控火箭弹舵翼气动干扰特性研究

为了研究固定鸭舵简控火箭弹舵翼气动干扰特性,在验证数值方法适用性和可靠性的基础上,采用数值模拟方法对该弹气动特性进行仿真分析。计算得到不同弹长和不同舵翼相对夹角(鸭舵组件反旋角)工况下由鸭舵和尾翼产生的空气动力参数,仿真获得火箭弹外流场压力分布。研究分析了弹体长径比和舵翼相对夹角对鸭舵和尾翼气动特性的影响规律。结果表明:鸭舵与尾翼之间的气动干扰受弹体长径比影响,当弹体长径比达到一定数值时鸭舵对尾翼的气动干扰消失,且这种舵翼气动干扰特性对不同舵翼相对夹角情况同样适用; 研究结果可用于简化固定鸭舵火箭弹气动特性的研究方法,提高火箭弹气动外形设计效率。     

战术导弹全动舵舵面缝隙效应研究

通过数值求解三维NS(Navier-Stokes)方程组,对正常式布局战术导弹超声速绕流进行了数值模拟.来流马赫数等于2.0,来流高度20 km.计算中采用三种不同大小的舵面与弹体缝隙,分别为0.005,0.015和0.025倍弹径.得到了不同攻角、不同舵偏状态的舵面气动载荷,主要研究了舵面与弹体间缝隙大小对迎风面与背风面舵面法向力系数及舵面压心位置的影响.数值计算表明,舵面缝隙变化对舵面气动特性影响很小.     

旋转体制下鸭式布局弹箭正弦打舵气动特性分析

为了研究鸭式布局弹箭正弦打舵滚转控制时非对称姿态飞行的气动特性,根据滚转周期内的飞行姿态建立了4组模型,进行风洞实验,得到全弹的气动力变化规律; 采用基于三维Navier-Stokes方程求解的时空二阶精度的隐式迭代算法,建立数值计算模型,对流场进行数值模拟,得到不同攻角下飞行时的弹箭各部件气动力数据。结果表明数值模拟气动力数据与风洞实验结果有相似的变化规律。采用后处理软件分析了鸭舵下洗对尾翼的影响,得到结论:鸭式布局弹箭鸭舵洗流对尾翼干扰明显,非对称姿态下鸭舵对尾翼的洗流会使弹箭产生诱导滚转力矩,且该滚转力矩随攻角增大而增大。     

一种新型灵巧枪弹的气动特性研究

相对普通枪弹,灵巧枪弹具有小尺寸和高命中精度的特点,可显著增强单兵战斗力和生存能力。考虑器件尺寸和气动特性的技术要求,设计了一种新型增程灵巧枪弹的气动外形。该灵巧枪弹与普通枪弹在外形尺寸上有很大区别,气动特性及流场特征尚不明了,因此有必要对灵巧枪弹气动特性进行深入研究。采用数值仿真和风洞实验的方法研究了灵巧枪弹的气动特性,并分析了弹尾外形尺寸变化对灵巧枪弹气动特性的影响规律。研究结果表明：数值仿真结果和风洞实验结果基本一致,证明了数值仿真方法的可行性;随着灵巧枪弹收缩段长度的增加,阻力先减小、后增大,升力和俯仰力矩绝对值先基本保持不变、后增大;随着交界半径的增大,阻力、升力和俯仰力矩绝对值均减小;随着弹底半径的增大,阻力先增大、后减小,升力和俯仰力矩绝对值先减小、后增大。     

无翼式布局制导火箭弹俯仰操纵气动特性

为了研究某无翼式布局制导火箭弹进行俯仰操纵时非线性气动特性对弹箭操纵性的影响,通过模型风洞试验和数值计算相结合的方法,分析了不同马赫数、舵偏角和攻角等因素对该火箭弹气动特性的影响。对模型进行超声速风洞试验,试验结果表明,俯仰操纵负舵偏角时俯仰力矩系数导数随攻角先增大后减小,正舵偏角时俯仰力矩系数导数随攻角先减小后增大。采用ANSYS FLUENT对不同工况下该弹气动特性进行数值计算,计算结果表明,得到的俯仰力矩与风洞实验结果吻合较好,最大误差仅为4.6%。各部件气动特性分析结果表明:弹身的压心在负舵偏角时前移,正舵偏角时后移; 上尾舵受弹身干扰影响法向力效率降低; 负舵偏角时下尾舵的法向力系数导数随攻角减小,正舵偏角时下尾舵的法向力系数导数随攻角增大; 各部件共同作用下弹箭气动特性呈非线性。     

鸭舵形状及位置对制导榴弹气动特性的影响

为提升固定式鸭舵全弹的气动效率,对制导榴弹弹道修正组件进行结构设计以及气动特性分析.基于155 mm口径榴弹设计3种不同形状的鸭舵,利用数值仿真软件对3种舵片进行气动仿真,通过3种设计方案滚转力矩以及升阻比的对比进行优选,并对不同安装位置对气动特性的影响进行分析,得出气动效率相对较好的鸭舵形状以及轴向布局.结果表明:该设计具有一定的工程应用价值,可为基于鸭式舵的简易制导榴弹气动设计提供参考.     

弹带对高速旋转弹丸气动特性影响的数值模拟

为了研究弹带对高速旋转弹丸气动特性的影响,采用2阶Roe差分格式求解三维Navier-Stokes方程,湍流模型为SST k-ω模型。采用滑移网格技术处理弹体旋转引起的运动边界。以文献［6］进行风洞实验的155 mm无弹带弹丸为算例,数值计算结果与风洞实验数据吻合良好。分别对含弹带与无弹带弹丸在不同来流马赫数与攻角条件下的绕流场开展数值模拟,得到二者流场结构图谱及气动特性差异。分析结果表明：两种弹丸计算模型在弹带之前的压力分布基本一致,但弹带将诱导弹丸气动阻力面积增大,阻力系数有一定程度的升高,而且在弹带之后二者的压力分布差异较大;弹带因素对旋转弹丸气动特性的影响不可忽略。