李征鸿，王亚盟，刘静，佟晓龙，赵营

航空工业沈阳飞机设计研究所，沈阳 110035

现代飞机大多为整体油箱，并采用内部框板将整体区域划分成多隔舱的布局形式。飞机输油过程中，燃油需要通过框板的开孔流向输油泵所在位置，故框板流通面积的大小决定了跨多隔舱流动的畅通程度。显然，流通面积越大，越有利于燃油的流通。但是，过大的流通面积在削减框板强度的同时还会降低其对于燃油晃动的抑制作用。大幅度的燃油晃动会对飞行安全和操稳特性产生不利影响[1]。因此，多隔舱油箱燃油流通性及晃动特性对于飞机结构强度和系统设计至关重要。

燃油的跨多隔舱流动及晃动问题属于带有自由边界的非定常粘性流体动力学范畴。此类问题的研究途径主要包括理论分析、试验研究及数值模拟[2]。理论分析法一般基于等势流理论和弹簧-质量模型[3]，可以对一些简单模型得到解析解或半解析解，无法应用于复杂的工程问题[4]。试验方法可以验证理论解和数值解，得到的结果具有较高置信度，但面向具体工程问题成本较高，应用困难[5-6]。数值模拟方法主要有任意拉格朗日-欧拉法(Arbitrary Lagrange Eule, ALE)、流体体积函数法(Volume of Fluid, VOF)及光滑粒子动力学法(Smoothed Particle Hydrodynamic, SPH)。文献[7]采用ALE方法研究了无人机整体油箱的晃动特性。文献[8]对飞机半滚倒转机动行为下的油箱晃动流固耦合效应进行了分析。文献[9-10]做了大量工作，将VOF方法分别与Level-set 法及VLES (Very Large Eddy Simulation)结合，对液舱晃动进行了模拟。SPH是率先发展的一种无网格方法，相关学者逐步对其进行了丰富和发展，但仍有一些数值计算缺陷难以克服，其中计算效率及对边界区域粒子的计算精度问题较为突出[11-17]。……