跨声速风洞开孔壁壁面流动特性研究

《跨声速风洞开孔壁壁面流动特性研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、中图分类号：V211.3论文编号：102870115-S028学科分类号：080103硕士学位论文跨声速风洞开孔壁壁面流动特性研究研究生姓名曹世坤学科、专业流体力学研究方向计算流体力学指导教师唐智礼教授南京航空航天大学研究生院航空宇航学院二О一五年三月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofAerospaceEngineeringInvestigationofFlowCharacteristicsinTransonicWin

2、dTunnelwithPorousWallAThesisinFluidMechanicsbyCaoShikunAdvisedbyProf.TangZhiliSubmittedinFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringMarch,2015承诺书本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构

3、的学位或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本承诺书）作者签名：日期：摘要为了满足现代先进飞行器高机动飞行性能的设计要求，风洞试验数据必须具有更高的准确度。洞壁干扰是影响跨声速风洞试验数据准确度的一个重要因素，目前绝大多数洞壁干扰计算修正方法都会使用洞壁边界条件，而洞壁边界条件的准确度往往直接决定了修正结果的准确度。本文以跨声速风洞洞壁边界条件作为研究工作的出发点，采用数值模拟的方法

4、对跨声速风洞开孔壁壁面流动特性进行了详细的研究，在总结出孔流动规律的基础上，结合相关流动理论建立起开孔壁壁面流动模型。在研究工作中，首先将对整个开孔壁的研究简化为研究单个孔的流动规律，从而极大地简化本文研究工作的难度；然后根据FL-3跨声速风洞试验段的布局及相关尺寸得到合理的简化几何模型，再利用Pointwise网格生成软件生成多块的结构网格并确定出合适的计算边界条件，在已建立的计算模型的基础上采用CFD方法模拟孔内及其附近流场，通过与Nambu的试验和计算结果的对比，验证了建立的计算模型和采用的计算方法的正确性和可行性；由

5、此本文考虑了孔两侧压差、自由来流马赫数、试验段附面层位移厚度以及孔深径比对孔内及其附近流动的影响情况，通过大量定性和定量分析，总结出跨声速风洞开孔壁壁面流动特性，并结合相关流动理论建立起开孔壁壁面流动模型，该模型可以用来模拟跨声速风洞洞壁边界条件。关键词：跨声速风洞，洞壁干扰，洞壁边界条件，开孔壁，数值模拟，壁面流动特性IABSTRACTInordertomeetthemodernadvancedaircraftdesignrequirementsforhighmaneuverflightperformance,windtu

6、nneltestshouldprovidemoreaccuratedata.Wallinterferenceisanimportantfactortoaffecttheaccuracyofthetransonicwindtunneltestdata.Atpresent,thevastmajorityoftunnelwallinterferencecorrectionmethodwillusethewallboundaryconditions,andtheaccuracyofwallboundaryconditionsofte

7、ndirectlydeterminestheaccuracyofthecorrectionresults.Thispapertakesthetransonicwindtunnelwallboundaryconditionsasthestartingpointoftheresearchwork,thewallsurfaceflowcharacteristicsoftransonicwindtunnelwithporouswallarestudiedindetailbyusingnumericalsimulationmethod

8、.Basedonsumminguptheflowlawofsinglehole,porouswallflowmodelwhichcombineswiththerelevantflowtheoryisestablished.Inthepresentwork,firstlytheresearc