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《翼型波浪水面巡航地面效應(yīng)數(shù)值模擬》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、2011年3月北京航空航天大學(xué)學(xué)報March2011第37卷第3期JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronauticsVol．37No.3翼型波浪水面巡航地面效應(yīng)數(shù)值模擬秦緒國劉沛清屈秋林(北京航空航天大學(xué)航空科學(xué)與工程學(xué)院，北京100191)摘要:數(shù)值求解非定常不可壓縮流動的雷諾平均N-S(Navier-Stokes)方程和標(biāo)準(zhǔn)k-ε湍流模型，用VOR(VolumeOfFluid)方法模擬波浪水面，模擬了NACA2410翼型在波浪水面上方飛行的流場．研究了余弦波浪水面的生成方法，選取合適的計(jì)算網(wǎng)格和時間步長，
2、避免了在生成規(guī)則余弦波浪水面時由于數(shù)值耗散使波面形狀衰減．比較了固壁波浪與水面波浪計(jì)算結(jié)果的差異，發(fā)現(xiàn)固壁波浪的結(jié)果更接近余弦曲線分布．研究了波浪等級對翼型氣動性能的影響，分析計(jì)算結(jié)果發(fā)現(xiàn):在規(guī)則的余弦水面波浪上方飛行，翼型氣動力呈現(xiàn)周期性，給出了一個周期內(nèi)氣動力的變化過程，以及波長和波幅對氣動力平均值和波動幅度的影響規(guī)律．關(guān)鍵詞:地面效應(yīng);波浪水面;數(shù)值模擬;流體體積函數(shù)方法;氣動性能中圖分類號:V211．4文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1001-5965(2011)03-0295-05Numericalsimulationonaerodynamicsofairfoil
3、flyingoverwavywatersurfaceQinXuguoLiuPeiqingQuQiulin(SchoolofAeronauticScienceandEngineering，BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Beijing100191，China)Abstract:AerodynamiccharacteristicsofanairfoilNACA2410inflightbeingclosetowavywatersurfaceareinvestigatednumerically．TheReynold
4、averageNavier-Stokes(RANS)equationofunsteadyincompressibleflow，thestandardk-εturbulencemodelandvolumeoffluid(VOF)methodweresolved．Appropriatemeshandtimestepwereusedtoavoidthedistortionofregularcosinewavysurface．Thedifferenceofthesolidwallofwaterwavesandwatersurfacewavewascompared．There
5、sultsofthesolidwallareclosertothecosinecurvedistribution．Theaerodynamicforcesoftheairfoilareperiodicwhenitfliesovercosine-shapedwatersurface．Thevariationoftheaerodynamicforcesinoneperiodispresented．Theeffectofwavelengthandwaveamplitudeonmeanandamplitudevaluesofaerodynamicforcesisprovid
6、ed．Keywords:groundeffect;waterwave;numericalresearch;volumeoffluid(VOF)method;aerodynam-iccharacteristic地面效應(yīng)是指當(dāng)飛行器接近地面飛行時，由起氣動力的非定常變化;波浪運(yùn)動引起的水面上于地面的阻塞作用，將機(jī)翼下方來流的動壓轉(zhuǎn)變方空氣擾動對氣動力的影響;機(jī)翼下方的壓力迫為靜壓，引起飛行器升力增加的現(xiàn)象．地效飛行器使波浪的形狀發(fā)生改變，氣流場和波浪水面的耦是一種利用地面效應(yīng)提供升力飛行的高速運(yùn)載工合作用，使氣動力發(fā)生改變．綜合以上因素，地效［1－2］具．為了避免過多的
7、越障飛行，地效飛行器通飛行器在水面巡航時的氣動性能會受到水面波浪常在廣闊的水面上飛行．在自然界的水面上，通常很大的影響，因此研究地效飛行器波浪水面上方會有波浪存在，對地效飛行器的氣動性能產(chǎn)生很巡航的氣動特性是十分必要的．大的影響．其中主要影響因素有:水面波浪形狀引一直以來，地效飛行器的數(shù)值模擬都是研究收稿日期:2010-01-06基金項(xiàng)目:國家973重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(2009CB72400101);“凡舟”青年科研基金(20090504)作者簡介:秦緒國(1982－)，男，山東青島人，博士生，qinxuguo@ase．buaa．edu．cn．296北京航空航
