西北工业大学学报
西北工業大學學報
서북공업대학학보
JOURNAL OF NORTHWESTERN POLYTECHNICAL UNIVERSITY
2011年
1期
148-152
,共5页
CFD%运输类飞机%Navier-Stokes方程%多块网格%多重网格%动态内存管理
CFD%運輸類飛機%Navier-Stokes方程%多塊網格%多重網格%動態內存管理
CFD%운수류비궤%Navier-Stokes방정%다괴망격%다중망격%동태내존관리
针对我国运输类飞机设计与发展的实际需要,开发设计了一种高效的复杂外形气动力计算与分析软件ATTF(Analysis Toolkit for Transonic Flows).软件采用结构化多块计算网格,通过求解Navier-Stokes方程,实现三维复杂外形粘性绕流流场的数值模拟.控制方程的求解采用Jameson中心有限体积+人工粘性格式,并采用显式五步Runge-Kutta格式进行时间推进求解.方程求解采用了当地时间步长、变系数隐式残值光顺以及多重网格等多种加速收敛措施.程序采用动态内存管理技术以提高计算机有限内存的利用率.在确保控制信息和边界信息准确无误、内存容量允许的条件下,同一个可执行文件可以用于不同几何外形、不同网格规模和拓扑结构的流场数值求解.为检验ATTF程序的计算效率和稳定性,验证其对于复杂外形气动力特性的预测和评估能力,文章针对DLR-F6带短舱挂架的跨声速宽体运输类飞机外形进行了数值模拟与计算,并与风洞试验结果、CFL3D和TRIP2.0的计算结果进行了分析对比,结果显示AM软件的计算结果是可靠的,其计算精度与国内外同类软件相当.
針對我國運輸類飛機設計與髮展的實際需要,開髮設計瞭一種高效的複雜外形氣動力計算與分析軟件ATTF(Analysis Toolkit for Transonic Flows).軟件採用結構化多塊計算網格,通過求解Navier-Stokes方程,實現三維複雜外形粘性繞流流場的數值模擬.控製方程的求解採用Jameson中心有限體積+人工粘性格式,併採用顯式五步Runge-Kutta格式進行時間推進求解.方程求解採用瞭噹地時間步長、變繫數隱式殘值光順以及多重網格等多種加速收斂措施.程序採用動態內存管理技術以提高計算機有限內存的利用率.在確保控製信息和邊界信息準確無誤、內存容量允許的條件下,同一箇可執行文件可以用于不同幾何外形、不同網格規模和拓撲結構的流場數值求解.為檢驗ATTF程序的計算效率和穩定性,驗證其對于複雜外形氣動力特性的預測和評估能力,文章針對DLR-F6帶短艙掛架的跨聲速寬體運輸類飛機外形進行瞭數值模擬與計算,併與風洞試驗結果、CFL3D和TRIP2.0的計算結果進行瞭分析對比,結果顯示AM軟件的計算結果是可靠的,其計算精度與國內外同類軟件相噹.
침대아국운수류비궤설계여발전적실제수요,개발설계료일충고효적복잡외형기동력계산여분석연건ATTF(Analysis Toolkit for Transonic Flows).연건채용결구화다괴계산망격,통과구해Navier-Stokes방정,실현삼유복잡외형점성요류류장적수치모의.공제방정적구해채용Jameson중심유한체적+인공점성격식,병채용현식오보Runge-Kutta격식진행시간추진구해.방정구해채용료당지시간보장、변계수은식잔치광순이급다중망격등다충가속수렴조시.정서채용동태내존관리기술이제고계산궤유한내존적이용솔.재학보공제신식화변계신식준학무오、내존용량윤허적조건하,동일개가집행문건가이용우불동궤하외형、불동망격규모화탁복결구적류장수치구해.위검험ATTF정서적계산효솔화은정성,험증기대우복잡외형기동력특성적예측화평고능력,문장침대DLR-F6대단창괘가적과성속관체운수류비궤외형진행료수치모의여계산,병여풍동시험결과、CFL3D화TRIP2.0적계산결과진행료분석대비,결과현시AM연건적계산결과시가고적,기계산정도여국내외동류연건상당.
