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PiFLow算例—AIM-7麻雀空空导弹

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背景简介

AIM-7麻雀空空导弹是美国研制的一种中程雷达半主动制导空空导弹,该型导弹曾经在美国空军、海军、海军陆战队航空兵中广泛装备,同时也作为外销武器被多个北约盟国空军/海军航空兵采用。

导弹性能

名称:AIM-7“麻雀”空空导弹

研发单位:美国斯佩里公司和雷锡恩公司研制

时间:1947年

射程:近程

导弹弹长:3.66米

弹径:0.203米翼展:0.1米

弹重:173千克

射程:24千米

引信:无线电近炸引信

制导系统:半主动连续波雷达

最大速度:3,675.132千米/小时

1. 几何外形


案例源自NASA网站,有风洞实验结果可对标。Sparrow三维几何外形如1。

 

图1 三维几何外形

2、网格划分


解算软件:

PiFlow基于笛卡尔网格的全自动流体仿真软件

局部加密自动生成网格时间为12分24秒,生成网格量为367.8万。

 

图2 PiFlow 网格效果展示



对比解算软件:

一款商业软件NS方程结构网格解算器

结构网格其离散的网格信息如3。

 

图3 结构网格效果图

3、计算状态及求解设置


表1为麻雀导弹的计算状态

表2为其基本气动力参数

 
 



PiFLow对超声速流场的定常数值模拟,边界条件四周为压力远场,物面使用滑移无穿透边界条件。

采用龙格库塔隐式方法计算,求解格式为中心格式,求解欧拉方程;求解控制中CFL数设置为8。


4、计算结果


计算结果数据统计如下,展示了Ma=2.0 风洞实验数据、PiFlow解算数据、对比结构网格解算器解算结果。

 

图4 PiFlow软件计算导弹表面压力云图


 

图5 对比软件计算导弹表面压力云图

 

图6 导弹大攻角流线效果对比(左对比软件,右PiFlow软件)

 

图7 导弹Z=0.01位置压力系数曲线

(左对比软件,右PiFlow软件)


5、XField可视化效果


矢量场粒子效果    
   

流线效果

切片云图效果      
   



6、结论


PiFlow软件超音速大攻角气动力与力矩指标与风洞实验误差满足验收标准;

PiFlow与商业软件NS方程结果定性对比基本一致,其计算大攻角真实可信。


来源:荣泰创想ROMTEK
航空控制
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:2022-10-31
最近编辑:2年前
荣泰创想 ROMTEK
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