民用大飞机动力影响数值模拟研究
2012-10-21贾洪印邓有奇马明生张耀冰
空气动力学学报 2012年6期
关键词:发动机
贾洪印,邓有奇,马明生,张耀冰
(中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所,四川 绵阳 621000)
0 引言
飞机/发动机一体化是现代飞机设计中一个重要方面,准确模拟和预测机体与动力装置之间的相互干扰影响,对于评估和改善飞机气动性能是十分必要的。在以往的研究中,人们多是依赖试验的方法来模拟进排气条件下飞机的气动性能。如今,随着计算机技术的发展,CFD 技术已经广泛应用于飞机的设计过程中,这也使得对推进系统和机体一体化进行数值模拟,建立民机动力影响分析系统成为可能。
所谓发动机进排气动力影响,是指对于航空发动机,一般其前部都要配置进气道,而后部配置尾喷管,这样进气道前面的进气流和尾喷管后面的尾喷流,都会对飞行器的外部流动产生干扰影响,从而改变飞行器的气动特性。从20世纪80年代开始,国外就针对各种发动机进排气效应进行了研究,NASA 的Langley研究中心用试验的方法,采用涡轮动力模拟器,对发动机短舱装在机翼下的的布局进行了大量的研究,以减少动力效应带来的干扰阻力[1];在数值模拟方面,Hirose N[2]、Deese J E[3]等人通过数值求解Euler方程,模拟了发动机的进排气效应,得到了进排气效应引起唇口激波强度变化的结论。
本文采用非结构混合网格,通过数值求解NS方程,对发动机进、排气效应进行了模拟。首先通过对DLR-F4翼身组合体计算,验证了程序的可靠性。然后采用单独TPS风洞试验模型,考察了不同进排气条件对发动机表面压力分布的影响,证明本文采用的进排气模拟技术是可行的。……
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