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一种跨声速风洞透气壁模型的数值模拟研究

2021-03-02牟斌王建涛黄勇肖中云刘大伟

航空工程进展 2021年1期
关键词:模型

牟斌,王建涛,黄勇,肖中云,刘大伟

(1.中国空气动力研究与发展中心 计算空气动力研究所, 绵阳 621000) (2.中国空气动力研究与发展中心 高速空气动力研究所, 绵阳 621000)

0 引 言

宽体客机研制对模型风洞试验数据的精准度要求很高,需要消除或修正试验中的各种干扰因素。在跨声速流动试验时,风洞试验段流场中存在亚/跨/超声速的混合流动,有激波、激波/边界层干扰及洞壁波反射干扰,还有试验段开孔或开槽壁的复杂横流流动,流场十分复杂,传统线性修正方法难以应用,故厘清跨声速洞壁干扰有重要意义。

跨声速洞壁干扰影响修正一直是气动试验技术的一项研究主题。20世纪90年代末,范召林等发展了壁压信息法进行洞壁干扰修正,以FL-21风洞中实测的透气壁附近的压力分布作为风洞流场的边界条件,应用Navier-Stokes(N-S)方程,数值模拟风洞中模型的绕流流场,通过和无洞壁自由流场模拟结果的对比,得到洞壁干扰对模型气动力的影响;2016年,李鸿岩等针对小展弦比飞翼标模,利用FL-2风洞实测壁压信息构造开孔壁边界条件,通过求解N-S方程建立跨声速洞壁干扰的非线性修正方法;同年,钟世东等通过小扰动壁压信息法、全速势位流方法和基于RANS的壁压信息法,预测洞壁干扰修正量,以大风洞FL-24的试验结果为标准,对小展弦比飞翼标模确认了这种修正的有效性。壁压信息法适用范围较广,但是需要在试验的同时测量洞壁的静压分布或速度分布,而实际试验中,测压管数量可能偏少或分布不合理,得到的壁面压力采样精准度有限;……

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