针对旋翼流场模拟的自适应网格算法

针对旋翼流场模拟的自适应网格算法

论文摘要

针对基于格心格式求解器的旋翼流场模拟,提出了相应的自适应笛卡尔网格的数据存储结构及自适应算法。给出了相应的单元处理策略,简化了对自适应笛卡尔网格的处理;对于频繁的自适应加密过程中产生的大量重复点,采用了高效的交替数字树算法(Alternating digital tree,ADT)予以删除;对于自适应疏化过程中产生的大量无用点,提出了标记-删除-移动(Mark,delete,move,MDM)算法予以快速地删除,减少了不必要的计算资源消耗。对Caradonna&Tung旋翼在不同悬停状态下进行了模拟验证,对比了压力分布系数与桨尖涡位置。之后对HELISHAPE 7A旋翼在前飞情况下进行了模拟验证,计算值与实验值吻合。此外,求解器对桨尖涡的捕捉效果得到了明显的提高,表明本文方法具有良好的有效性与鲁棒性。

论文目录

  • 1 旋翼运动的非结构嵌套网格
  • 2 全程自适应背景网格系统
  •   2.1 背景网格初始化
  •   2.2 全程自适应背景网格
  •     2.2.1 自适应网格算法
  •     2.2.2 笛卡尔网格信息的提取策略
  •     2.2.3 自适应产生的重复点与无用点的删除
  •     2.2.4 新旧网格间的插值
  • 3 非定常流场求解
  •   3.1 流场控制方程
  •   3.2 方程离散
  • 4 算例及计算结果分析
  •   4.1 不同状态下的Caradonna&Tung旋翼计算
  •     4.1.1 截面压力系数分布
  •     4.1.2 自适应效果与桨尖涡位置分析
  •     4.1.3 桨尖涡的模拟效果
  •   4.2 前飞状态下的HELISHAPE 7A旋翼计算
  •     4.2.1 截面压力系数分布
  •     4.2.2 桨尖涡的模拟效果
  • 5 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 罗阳,桑树浩,陈仁良

    关键词: 旋翼,自适应,非结构嵌套网格,算法

    来源: 南京航空航天大学学报 2019年03期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑,基础科学

    专业: 力学,航空航天科学与工程

    单位: 南京航空航天大学直升机旋翼动力学国家级重点实验室

    基金: 江苏高校优势学科建设工程资助项目,南京航空航天大学研究生创新基地(实验室)开放基金(kfjj20170120)资助项目,中央高校基本科研业务费专项基金资助项目

    分类号: V211.3

    DOI: 10.16356/j.1005-2615.2019.03.016

    页码: 382-389

    总页数: 8

    文件大小: 1374K

    下载量: 82

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