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飞艇大攻角绕流气动特性模拟及湍流模型与参数影响研究
AERODYNAMIC SIMULATION OF AIRSHIP AMBIENT FLOWS WITH HIGH ATTACK ANGLES AND ANALYSIS ON TURBULENCE MODELS AND PARAMETERS

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文摘 飞艇大攻角绕流作为一种典型的分离与漩涡流动,相关研究具有较高难度和十分重要的意义。该文基于数值模拟方法,研究了飞艇大攻角绕流条件下的气动特性,分析了湍流模型选择和湍流强度设置等关键因素对模拟结果的影响。气动力、压力系数、流场显示细节等结果表明:SST k-ω 模型和Realizable k-ω 均能较准确地模拟飞艇周边流体流动现象,计算得到的气动参数和实验结果吻合良好,而S-A模型和实验存在较大差异;同时发现湍流强度对飞艇气动力存在较大影响,升阻力系数在湍流强度I > 0.5%时随之线性增长。进一步引入了等效雷诺数的概念,证明与原始雷诺数类似,等效雷诺数对气动力影响存在相应的敏感区间,在计算和实验中值得加以注意。
其他语种文摘 Airship ambient flows with high attack angles were studied, including separated flows and vortex motions. In this paper, aerodynamic characteristics of airship ambient flows with high attack angles were investigated numerically. Turbulence models and turbulence intensity were also considered. Numerical results provided detailed aerodynamic information of flows around the airship, such as distributions of circumferential and radial pressure coefficients, oil flow distributions and aerodynamic forces with different turbulence models. Results show that SST k-ω and Realizable k-ω are more suitable for the aerodynamic simulation than S-A. Moreover, lift and drag coefficients vary linearly with the turbulence intensity I when I > 0.5%. The concept of equivalent Reynolds number is introduced, which is found to have great effects on aerodynamic characteristics within a certain range.
来源 工程力学 ,2014,31(8):24-31 【核心库】
关键词 分离流动 ; 飞艇 ; 数值模拟 ; 湍流模型 ; 湍流强度
地址

中国科学院力学研究所, 中国科学院流固耦合系统力学重点实验室, 北京, 100190

语种 中文
文献类型 研究性论文
ISSN 1000-4750
学科 航空
基金 国家自然科学基金青年科学基金
文献收藏号 CSCD:5215756

参考文献 共 16 共1页

1.  张涵信. 分离流与漩涡运动的结构分析,2005:15-20 被引 1    
2.  刘建闽. 平流层飞艇绕流场与柔性变形的数值模拟. 力学季刊,2006,27(3):440-448 被引 8    
3.  Thorsten Lutz. Aerodynamic interference effects of airships. Second International Symposium on Transdisciplinary Fluid Integration,2005:10-15 被引 2    
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5.  Lutz T H. Summary of aerodynamic studies on the lotte airship. 4th International Airship Convention and Exhibition,2002:101-110 被引 1    
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7.  侯国祥. 回转体绕流场数值计算分析. 中国舰船研究,2007,2(2):1-4 被引 3    
8.  张丹. 平流层双轴椭球体飞艇绕流场的数值分析. 力学季刊,2008,29(4):556-564 被引 11    
9.  胡国昌. 平流层飞艇静升力分析. 计算机仿真,2010,27(12):60-64 被引 5    
10.  任一鹏. 飞艇空气动力学及其相关问题. 航空学报,2010,31(3):431-443 被引 16    
11.  王晓亮. 平流层飞艇流固耦合分析方法研究. 宇航学报,2011,32(1):22-28 被引 15    
12.  王晓亮. 平流层飞艇空气动力估算. 力学季刊,2006,27(2):296-304 被引 2    
13.  刘建闽. 平流层飞艇绕流场与膜结构大变形的耦合计算,2008:25-40 被引 2    
14.  谢飞. 蒙皮波动对飞艇阻力的影响. 工程力学,2009,26(1):250-256 被引 6    
15.  谢飞. 驻点引射飞艇减阻数值模拟. 工程力学,2010,27(2):222-227 被引 4    
16.  Pope S B. Turbulence flows,2010:30-45 被引 1    
引证文献 8

1 李天娥 平流层飞艇气动阻力的数值模拟及公式拟合 工程力学,2017,34(8):249-256
被引 2

2 姚熊亮 高Re数下变截面正八边形结构绕流特性试验研究 哈尔滨工程大学学报,2015,36(10):1313-1319
被引 0 次

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