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PiFlow计算跨声速机翼失速现象

2年前浏览873

01 什么是失速?

     飞机能起飞来源于机翼上下表面的压差升力,但升力系数不能无限制的增加。尤其是当攻角增大到一定程度的时候,上翼面出现较大的逆压梯度,气流无法一直贴着壁面流动,将在上翼面的后部产生明显的流动分离,继续“加速降压”不再有效,于是达到了机翼的最大升力点,即“失速点”。在失速点之后,如果进一步的提高攻角,上翼面的流动分离尺度也会持续增加,相应的升力则持续降低,称为“过失速”工况。

      下图分别给出了某二维翼型的攻角-升力特性曲线,以及在不同攻角条件下的流动情况。

   
         

吃瓜时刻

     此刻小π同学心里有个大胆的想法,我们用PiFlow计算一下在大攻角时跨声速机翼失速现象那会怎样呢🤷♂️

     嘿嘿,行动起来。。。

02、PiFlow计算跨声速机翼失速现象

案例模型:ONERA M6 Wing

边界条件:四周压力远场,物面使用滑移边界。

工况1:

Mach = 0.8395,攻角 = 0,侧滑角=0,比热容比 = 1.4,气体常数 = 287.87 J/kg*K,来流温度 = 288.15K,来流压力 = 101325Pa。


工况2:

Mach = 0.8395,攻角 = 20,侧滑角=0,比热容比 = 1.4,气体常数 = 287.87 J/kg*K,来流温度 = 288.15K,来流压力 = 101325Pa。



如下是两个工况的结果:

   

AOA=3.06°剖面流线


   

AOA=20°剖面流线


由上图可分析,当攻角过大时,机翼上表面的气流分离,不能和机翼下表面的气流汇合,这时候上表面的压力会突然增大,而下表面的压力不变,导致飞机升力骤然减小,结果与理论分析一致。


         

结论

1)PiFlow的网格自动化程度很高,生成86万网格量在2分钟以内。

2)PiFlow解算提供多重网格策略加速收敛,支持MPI并行技术提高解算效率。


ROMTEK



来源:荣泰创想ROMTEK
理论
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2022-10-16
最近编辑:2年前
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