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1、第7卷第4期航空工程進(jìn)展V01．7No．42016年11月ADVANCESINAERoNAUTICALSCIENCEANDENGINEERINGNov．2016文章編號：16748190(2016)04—426—07轉(zhuǎn)捩模型在翼型氣動性能預(yù)測中的應(yīng)用研究張瑞民，時曉天(中國航天空氣動力技術(shù)研究院第二研究所，北京100074)摘要：邊界層轉(zhuǎn)捩位置的準(zhǔn)確預(yù)測對于提高飛行器氣動性能的預(yù)測精度具有重要意義。選取與女一mSST湍流模型相耦合的)，一R％模型，以零壓力梯度平板為研究對象，通過求解基于有限體積法的雷諾平均N—S方程驗證該模型自動捕捉流動轉(zhuǎn)捩的準(zhǔn)確性
2、；將該模型應(yīng)用于傳統(tǒng)有壓力梯度的NACA0012翼型的流場特性和氣動性能的研究中，并與原始k—mSST模型的計算結(jié)果及全湍流試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。結(jié)果表明：遠(yuǎn)場邊界距離對翼型阻力系數(shù)有較大的影響；與無轉(zhuǎn)捩模型相比，yR％轉(zhuǎn)捩模型對翼型阻力系數(shù)的預(yù)測精度有一定程度的提高；對于二維模型，y—Re。轉(zhuǎn)捩模型難以捕捉翼型表面的三維效應(yīng)和非定常分離特性。關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)捩；湍流；翼型；平板；氣動特性中圖分類號：V211．3文獻(xiàn)標(biāo)識碼：ADOI：10．16615／j．cnki．1674—8190．2016．04．005ResearchonApplicationofTran
3、sitionModelinPredictionofAirfoilAerodynamicCharacteristicsZhangRuimin，ShiXiaotian(TheSecondResearchInstitute，ChinaAcademyofAerospaceAerodynamics，Beijing100074，China)Abstract：Itisofimportantsignificanceforimprovingthepredictionaccuracyofaircraftaerodynamicperform—ancetOpredictth
4、etransitionpositionoftheboundarylayeraccurately．Selectingthey—R8mmodelcoupledwithk一∞SSTturbulencemodelandtakingno—pressure—gradientplaneasanexample，thecapabilityofthismodelfortrappingflowtransitionautomaticallyisverified．ThenthemodelisappliedtOstudytheflowcharacteristicsandaero
5、dynamicperformanceofNACA0012airfoilwithpressuregradient，theresultsfromwhicharecomparedwiththecomputationalresultsfromoriginalk-[uSSTmodelandthetestdataofcompleteturbulencemodel．Thestudyshowsthatfar—fieldboundaryhasagreatimpactonairfoildragcoefficient．ComparedtOno—transitionmode
6、l，y—R8mtransitionmodelisofsomeimprovementonpredictingairfoildragcoefficient．Itisdifficultfor)，一R％transitionmodeltosimulate3-dairflowfieldandseparatecharacteristicsof2-dmodel．Keywords：transition；turbulentflow；airfoil；plane；aerodynamiccharacteristics0引言在航空航天領(lǐng)域，關(guān)于層流邊界層向湍流邊界層轉(zhuǎn)捩的研究，
7、始終是研究的熱點和難點。轉(zhuǎn)捩的起始位置和長度對粘性阻力、壁面?zhèn)鳠嵋约斑吔鐚臃蛛x特性具有強(qiáng)烈的影響。例如，在民用運(yùn)輸機(jī)中，摩擦阻力占總阻力的50％Ⅲ，而邊界層內(nèi)層流收稿日期：2016—06—15；修回日期：2016—0629通信作者：時曉天，xxtshi@163．corn的摩擦阻力卻比湍流的摩擦阻力小得多[2]。因此，開展有關(guān)邊界層轉(zhuǎn)捩預(yù)測的研究對于飛機(jī)、宇宙飛船、旋翼槳葉和風(fēng)輪機(jī)葉片的設(shè)計工作具有重要意義。目前，已成功應(yīng)用于邊界層流動轉(zhuǎn)捩數(shù)值模擬的方法包括直接數(shù)值模擬、大渦模擬、e”方法、低雷諾數(shù)湍流模型和7一Re。轉(zhuǎn)捩模型。其中，)，一R％模型是由
8、R．B．Langtry等[33發(fā)展的一種基于經(jīng)驗關(guān)系、只依賴于流場當(dāng)?shù)刈兞康膬煞匠剔D(zhuǎn)捩模型，它與k-a)SS
