孙宇航 杨晨

摘要： 为考察多面体网格在燃气舵气动特性计算中的有效性， 将多面体网格技术应用于推力矢量燃气舵的流场仿真计算中。 计算了由多面体网格建立多个三维模型的气动特性， 包括燃气舵单舵在不同舵偏角下的气动特性， 以及4片舵片同时存在时的气动特性。 将由多面体网格计算得到的气动数据与四面体网格计算得到的气动数据进行对比， 结果表明， 虽然由四面体网格转换得到的多面体网格对燃气舵周围的激波捕捉能力略逊色于四面体网格， 但却能够大幅度减少网格数量， 能用更少的网格数量、 更少的计算机内存和更短的计算时长得到几近相同精度的计算结果。

关键词： 计算流体力学； 火箭发动机； 多面体网格； 燃气舵； 气动特性； 仿真

中图分类号： TJ760.3+52文献标识码： A文章编号： 1673-5048（2018）04-0095-05

0引言

当前， 计算流体力学（CFD）中的网格生成技术可以分为结构网格和非结构网格两大类， 结构化的网格具有数据结构简单、 网格生成质量好、 计算收敛速度快等优点。 但结构网格在处理一些外形尺寸或者流场结构较为复杂的问题时， 通常要花费大量的人力和时间来完成网格划分[1]。 非结构化的网格由计算机自动生成， 生成速度快， 但为了保证网格能够对流场有很好的捕捉， 通常需要对网格进行加密， 这样得到的网格数量大， 计算收敛速度慢。 推力矢量燃气舵位于火箭发动机喷口处， 几何外形复杂， 气流流动速度快， 压力大， 流场结构复杂。……