校才掀起了对 CFD 研究的热潮。虽然起步比较晚,但很快意识到其优势及重要性,并在应用
计算流体力学技术对弹箭气动特性进行数值模拟方面,取得了很大的进步,发展迅猛。例如,
国内的吴甲生和苗瑞生教授最早通过理论,数值模拟计算及实验对旋转弹的马格努斯效应进
行研究,并且对旋转弹丸气动设计提出了几个值得深入探讨的方向;2009,一个新的带可压
缩修正的 k-ε湍流模型由中国科技大学的韩省思等人提出, 有人在弹丸气动力计算中应用该模
型,结果表明高速飞行的弹丸外流场的可压缩性是无法忽略的,应用带有可压缩修正的模型
计算得到的结果与实验值更加接近,反应的流场特性更加真实;此外,还应用 CFD对弹丸气
动特性进行了各种方向的研究,如结构误差对旋转稳定弹丸气动特性影响的数值模拟计算,
旋转弹丸在复杂激波影响下气动特性数值模拟,超音速下对某一文修正弹丸气动特性进行数值模拟[7~9]等等。
1.2.3 发展趋势及前景
虽然,各种研究证实,CFD在一定的马赫数范围内,对旋转弹丸的气动力预测可以达到
需要的精确度,但是仍存在一些棘待解决的问题,例如许多实际问题的外形往往十分的复杂,
不对模型进行简化就直接生产网格并不可行,因此对完全真实外形进行数值求解并不太多;
其复杂非定常绕流还存在气动弹性问题,飞行器在实际飞行过程中存在许多多体运动如子母
弹的抛散过程,多级火箭的级间分离,弹片飞散过程等,这些都很难进行模拟。这些都是随
着研究发展必然会被逐渐解决的问题。 总之,由于数值模拟方法的优势十分显著,各国必将
加大对该方法的研究及投入,计算流体力学与高性能计算技术的结合也将在弹丸气动特性数
值模拟方面发挥更大的作用,向着模拟更加真实复杂的条件,计算结果更加精确的方向发展。
1.3 本论文的主要工作内容
(1)掌握基本的空气动力学知识,熟悉计算流体力学处理问题的基本思路与方法步骤,熟练
使用网格生成软件 Gridgen 及流体计算软件FLUENT。
(2)采用惯性坐标系,针对二文 naca0012翼型无粘绕流问题与二文 RAE2822 翼型粘性绕流
问题开展相应的数值模拟研究,并将计算结果与参考结果做对比分析,验证本文采用方法的可靠性。
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