基于动网格技术的机翼动态失速仿真分析

钱 宇， 蒋 皓

(中国民用航空飞行学院飞行技术学院， 广汉 618307)

失速时机翼表面气流发生严重分离，导致升力骤降、阻力骤升，进而造成航空器的失控，严重影响运行安全。有别于航空器设计时考虑的静失速，动态失速是航空器在实际环境下的运行状态，关注其演化机理有助于预防和改出失速。因此，对于动态失速的研究不容忽视。

动态失速计算通常采用雷诺时均，直接数值模拟需要大量的计算资源，大涡模拟虽然在一定程度上减小了计算量，但对于工程应用来说其计算时间和计算量依旧是不可以被接受的。在计算精度可接受的情况下，雷诺时均法具有计算时间较短的优势。张彦军等[1]将雷诺时均与剪切应力传输(shear stress transfer, SST)k-ω湍流模型结合，计算了不同雷诺数工况下边界层变化情况及动态失速相关特性。Li等[2]用动网格技术计算了对翼型在不同振荡运动状态下的动态失速特性。Karbasian 等[3]用SSTk-ω湍流模型对S809机翼在不同频率下的动态失速进行了数值计算，得出在稳态和非稳态情况下，所得计算结果与实验均相似。张卫国等[4]采用等离子体流动控制对风力机翼的翼型的动态失速特性进行了数值研究。Surekha等[5]对振荡的NACA0012翼型的深动态失速现象进行了数值模拟，并与实验对比以研究深动态失速状态的空气动力学特性。

研究针对机翼动态失速问题，用O-Block法生成结构网格，用于构建旋转区域。区域的整体旋转有助于网格更新。通过翼型动态失速计算进行了验证。……