NLR-7301高升力翼型绕流评估计算

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1、第４４卷第３期航空计算技术Ｖｏｌ．４４Ｎｏ．３２０１４年５月ＡｅｒｏｎａｕｔｉｃａｌＣｏｍｐｕｔｉｎｇＴｅｃｈｎｉｑｕｅＭａｙ．２０１４ＮＬＲ桘７３０１高升力翼型绕流评估计算李立，麻蓉，梁益华（中航工业西安航空计算技术研究所，陕西西安７１００６８）摘要：探讨了在二维高升力多段翼型绕流计算中附面层网格采用各向异性三角形网格的技术。通过对经典的ＮＬＲ桘７３０１两段翼型绕流的计算，从数值计算角度评估了自研混合网格雷诺平均Ｎ桘Ｓ方程求解软件对该类型附面层网格的解算能力。通过与确认试验数据对比，在附面层采用各向异性三角形

2、网格进行二维高升力多段翼型绕流计算，其结果具有较高的可信度。在此基础上，采用同样策略，评估了多段翼型绕流计算中翼型后缘的几何处理、湍流模型选取等关键ＣＦＤ要素对计算结果的影响。关键词：高升力系统；多段翼型绕流；ＮＬＲ７３０１；各向异性网格中图分类号：Ｖ２１１文献标识码：Ａ文章编号：１６７１桘６５４Ｘ（２０１４）０３桘００１２桘０４CFDValidationforHigh桘liftFlowoverNLR桘７３０１AirfoilＬＩＬｉ，ＭＡＲｏｎｇ，ＬＩＡＮＧＹｉ桘ｈｕａ（Xi′anAeronauticsComp

3、utingTechniqueResearchInstitute，AVIC，Xi′an７１００６８，China）Abstract：Ｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃｔｒｉａｎｇｕｌａｒｍｅｓｈｂｅｈｉｎｄｂｏｕｎｄａｒｙｌａｙｅｒｆｏｒｔｗｏ桘ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌｈｉｇｈ桘ｌｉｆｔｍｕｌｔｉｐｌｅｓｅｇｍｅｎｔａｉｒｆｏｉｌｓｉｓｄｉｓｃｕｓｓｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐｅｒ．ＴｈｅｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎｉｓｐｅｒｆｏｒｍｅｄｏｎｆｌｏｗｏｖｅｒｔｈｅｃｌａｓｓｉｃＮＬＲ桘７３０１ｈｉｇｈ桘ｌｉｆ

4、ｔａｉｒｆｏｉｌｔｏｅｖａｌｕａｔｅａｎｉｎ桘ｈｏｕｓｅＲＡＮＳｓｏｌｖｅｒｆｏｒｓｕｃｈｔｙｐｅｏｆｈｙｂｒｉｄｕｎｓｔｒｕｃ-ｔｕｒｅｄｍｅｓｈｅｓ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓａｒｅｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｖａｌｉｄａｔｅｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｄａｔａ，ｗｈｉｃｈｓｈｏｗｓｔｈａｔｃｒｅｄｉｂｌｅｎｕ-ｍｅｒｉｃａｌｒｅｓｕｌｔｓｃａｎｂｅｏｂｔａｉｎｅｄｏｎｔｈｅｍｅｓｈｗｉｔｈａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃｔｒｉａｎｇｌｅｓｂｅｈｉｎｄｔｈｅｂｏｕｎｄａｒｙｌａｙｅｒ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｓｅｏｂｓｅｒｖａｔｉｏ

5、ｎｓ，ｅｆｆｅｃｔｓｏｆｇｅｏｍｅｔｒｉｃｔｒｅａｔｍｅｎｔａｎｄｔｕｒｂｕｌｅｎｃｅｍｏｄｅｌｓｆｏｒｈｉｇｈ桘ｌｉｆｔｄｅｖｉｃｅｍｏｄｅｌｉｎｇａｒｅｅｖａｌｕａｔｅｄ．Keywords：ｈｉｇｈ桘ｌｉｆｔｄｅｖｉｃｅｓ；ｆｌｏｗｏｖｅｒｍｕｌｔｉｐｌｅｓｅｇｍｅｎｔａｉｒｆｏｉｌｓ；ＮＬＲ７３０１；ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃｍｅｓｈ引言尽管如此，对于高升力系统的数值模拟，即便是二维问高效率的增升装置设计是运输机气动设计成功与题，仍存在多种把握不定的问题，严重影响计算结果的否的关键。近十年来，随着计算机软硬件

6、技术和数值可信度。首先是网格生成及网格敏感性的问题。由于计算方法的发展，采用基于雷诺平均Ｎ桘Ｓ方程高升力系统的几何复杂性，采用传统的多块结构网格（ＲＡＮＳ）的数值模拟软件已经可以模拟真实飞行器的生成策略往往有一定困难，也非常耗费人力，很难实现复杂外形及全机的复杂流场，包括二维高升力翼型和网格生成自动化。其次是湍流模型及转捩模型的工程［１］三维带增升装置的全机构型。针对高升力系统及增应用问题。由于高升力系统物理流场的复杂性，实际升装置的ＣＦＤ模拟，国际间也广泛开展了高升力系统流场可能存在包括分离、转捩、尾迹／边界

7、层掺混、激流场的计算、风洞实验以及它们之间的对比和评估工波／边界层干扰等复杂流动现象，不同湍流模型及转捩作。Ｒｕｍｓｅｙ等对当前ＣＦＤ对于高升力系统的模拟能模型对于各类流动的捕捉能力不一样，必须开展综合［２］［３］评估和确认。力进行了评估。朱自强等综述了在高升力系统的ＣＦＤ模拟方面已取得的成果、当前的水平，以及存本文探讨了在二维高升力系统的数值模拟中采用［４］［５］纯非结构三角形网格的网格生成策略，即在附面层附在的问题。Ｌｅｉ及Ｍｕｒａｙａｍａ等采用ＲＡＮＳ方法系统开展二维和三维高升力装置的计算研究，综合评估近

8、区域生成各向异性三角形网格，而在其余区域生成了ＣＦＤ要素对计算结果的影响。各向同性三角形网格，通过自研混合网格雷诺平均Ｎ桘Ｓ收稿日期：２０１３－１０－２２修订日期：２０１４－０２－２０基金项目：国家９７３计划项目资助（２００９ＣＢ７２３８０４）；中欧航空科技合作专项项目资助（ＦＰ７／２０１０－２６６３２６）作者简介：李立（１９７７－），男，四川成都人，高级工程师，研究方向为计算流体力学