基于隐式算法的悬停旋翼粘性绕流高效 CFD 分析方法

• 作者: 吴琪 招启军 王博 赵国庆
• 来源期刊: 空气动力学学报
• 学科: 航空航天
• 关键词: 旋翼 气动特性 RANS 方程 隐式算法 Spalart-Allamaras 湍流模型 嵌套网格方法
• 年，卷（期）: 2015,（4）
• 所属期刊栏目: 研 究 论 文
• 页码范围: 454-463
• 页数: 10页
• 分类号: V211.3
• 字数: 6799字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7638/kqdlxxb-2014.0035

摘要

为显著提高旋翼粘性绕流 CFD 模拟效率，建立了一套高效的基于隐式 LU-SGS 算法和 OpenMP 并行策略的旋翼悬停流场求解方法。首先，求解 Poisson 方程生成桨叶剖面翼型的贴体正交网格，并通过剖面网格插值、翻折方法生成桨叶 C-O 型贴体网格；在此基础上，采用基于“扰动衍射”挖洞方法与“Inverse map”相结合的洞边界划定与贡献单元搜索方法，解决了嵌套网格技术中的相关瓶颈问题。然后，以非惯性系下耦合 S-A 湍流模型的RANS 方程为流场主控方程，对流通量采用三阶 Roe-MUSCL 格式进行离散，时间推进采用高效的隐式 LU-SGS方法，同时采用基于数据共享的 OpenMP 并行策略加速流场求解。最后，运用所建立的方法分别对不同旋翼翼型和悬停状态“Caradonna-Tung”以及 UH-60A 旋翼的流场及气动特性进行了计算，并给出了根据涡核位置加密网格来提高桨尖涡捕捉精度的方法，同时将计算结果与试验值进行了对比，验证了该方法在旋翼 CFD 流场模拟中的高效性和高精度特征。

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	招启军	南京航空航天大学直升机旋翼动力学国家级重点试验室	110	825	15.0	20.0
2	王博	南京航空航天大学直升机旋翼动力学国家级重点试验室	45	230	9.0	12.0
3	赵国庆	南京航空航天大学直升机旋翼动力学国家级重点试验室	16	90	6.0	9.0
4	吴琪	南京航空航天大学直升机旋翼动力学国家级重点试验室	4	25	2.0	4.0