CAJ | 학술논문

安装在超声速/高超声速飞行器表面的突起物如机翼、控制舵等通常会导致复杂的激波/边界层干扰,对突起物的局部气动特性甚至飞行器整体的气动特性产生较大的扰动.在采用计算流体力学(CFD)数值模拟此类问题时,传统的求解雷诺平均Navier-Stokes(RANS)方程方法由于不能准确预测湍流脉动流场并且精度有限,在应用上受到一定的限制.本文在研究B-L (Baldwin-Lomax)内层模型和Smagorinsky亚格子模型优缺点的基础上,提出了一种新型的RANS/LES(Large Eddy Simulation)混合模型,并进行了算例验证,证实了该方法的可行性.在此基础上,对火箭表面突起物的干扰流场进行了数值模拟研究,细致地刻画了突起物附近的激波/边界层干扰、剪切层失稳和底部分离涡形成的非定常过程,获得了突起物及火箭表面上的压力脉动历程并进行了频谱分析.研究发现,相对于突起物底部的非定常分离流动,突起物前缘的激波和边界层相互干扰的非定常过程是突起物周围压力脉动的主导因素,这种高频的压力脉动可能对火箭内设备的正常工作产生不利的影响.
안장재초성속/고초성속비행기표면적돌기물여궤익、공제타등통상회도치복잡적격파/변계층간우,대돌기물적국부기동특성심지비행기정체적기동특성산생교대적우동.재채용계산류체역학(CFD)수치모의차류문제시,전통적구해뢰낙평균Navier-Stokes(RANS)방정방법유우불능준학예측단류맥동류장병차정도유한,재응용상수도일정적한제.본문재연구B-L (Baldwin-Lomax)내층모형화Smagorinsky아격자모형우결점적기출상,제출료일충신형적RANS/LES(Large Eddy Simulation)혼합모형,병진행료산례험증,증실료해방법적가행성.재차기출상,대화전표면돌기물적간우류장진행료수치모의연구,세치지각화료돌기물부근적격파/변계층간우、전절층실은화저부분리와형성적비정상과정,획득료돌기물급화전표면상적압력맥동역정병진행료빈보분석.연구발현,상대우돌기물저부적비정상분리류동,돌기물전연적격파화변계층상호간우적비정상과정시돌기물주위압력맥동적주도인소,저충고빈적압력맥동가능대화전내설비적정상공작산생불리적영향.