基于動(dòng)態(tài)對(duì)接網(wǎng)格的非定常流動(dòng)計(jì)算方法研究.pdf

1、本文將傳統(tǒng)通常用于結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格的對(duì)接網(wǎng)格思想創(chuàng)新地運(yùn)用到生成適用于求解旋轉(zhuǎn)邊界類非定常問(wèn)題的非結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)網(wǎng)格中，發(fā)展了一種非結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)對(duì)接網(wǎng)格技術(shù)，對(duì)帶旋轉(zhuǎn)邊界的非定常流動(dòng)問(wèn)題進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算方法的研究。針對(duì)帶有旋轉(zhuǎn)邊界問(wèn)題的特點(diǎn)，將計(jì)算區(qū)域的網(wǎng)格化分為運(yùn)動(dòng)區(qū)和靜止區(qū)，在運(yùn)動(dòng)區(qū)和靜止區(qū)采用陣面推進(jìn)法分區(qū)生成非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格，將兩個(gè)區(qū)的網(wǎng)格在對(duì)接邊界處進(jìn)行對(duì)接，并將對(duì)接形式作了改進(jìn)，從而得到較高質(zhì)量的運(yùn)動(dòng)網(wǎng)格，在每個(gè)非定常步的計(jì)算中形成一套整體計(jì)算網(wǎng)格

2、。在運(yùn)動(dòng)區(qū)的運(yùn)動(dòng)網(wǎng)格中引入了彈簧近似假設(shè)，在邊界旋轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步計(jì)入邊界的彎曲、扭轉(zhuǎn)等變形。 在流場(chǎng)求解中，采用可壓縮非定常Euler方程作為流動(dòng)的基本方程。采用格心格式的有限體積法對(duì)Euler方程作空間離散，用雙時(shí)間方法進(jìn)行物理時(shí)間推進(jìn)，用四步Runge-Kutta方法作偽時(shí)間顯式推進(jìn)，同時(shí)采用當(dāng)?shù)貢r(shí)間步長(zhǎng)、隱式殘值光順等加速收斂措施。為進(jìn)一步提高計(jì)算效率，本文還對(duì)非結(jié)構(gòu)多重網(wǎng)格算法進(jìn)行了研究。編制了聚合多重網(wǎng)格的生成模

3、塊和流場(chǎng)求解模塊，對(duì)M6機(jī)翼流場(chǎng)進(jìn)行了計(jì)算，結(jié)果表明，聚合多重網(wǎng)格方法可以大大提高非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格的計(jì)算效率。 采用動(dòng)態(tài)對(duì)接網(wǎng)格方法求解了翼型俯仰非定常流場(chǎng)，得出了比較好的結(jié)果；在國(guó)內(nèi)首次基于非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格，將動(dòng)態(tài)對(duì)接網(wǎng)格應(yīng)用到直升機(jī)旋翼的前飛流場(chǎng)計(jì)算中，對(duì)接面的網(wǎng)格采用一種改進(jìn)后的規(guī)則網(wǎng)格，計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)值及文獻(xiàn)計(jì)算值吻合較好。 本文對(duì)國(guó)外提出的一種新型顫振激勵(lì)器進(jìn)行了較為詳細(xì)的數(shù)值計(jì)算研究。通過(guò)對(duì)二維和三維模型的計(jì)算，對(duì)比