超声速弹翼剖面形状气动性能影响分析

发布时间：2025-07-06 17:17

　　 为研究超声速状态下不同剖面形状弹翼的气动性能影响,本文设计了具有相同面积和展弦比的弧形剖面、菱形剖面及六边形剖面三种弹翼,采用 CFD 数值模拟方法分别计算在0°、5°、10°及15°迎角下,马赫数从0.8到2变化时,分别比较三种不同剖面形状弹翼的升力系数、阻力系数及升阻比,分析了三种不同剖面形状弹翼的气动特性。结果表明,在不同的迎角下,三种不同剖面形状弹翼中,菱形剖面弹翼的升阻比特性最好,其激波阻力最小,六边形剖面弹翼的阻力特性最差,三种弹翼的升力特性差距不大。

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【部分图文】：

图4 压力分布散点图

通过与文献[7]压力分布曲线对比,从图4中可以看出,在相同的计算条件下,通过CFD计算得到的六边形剖面弹翼压力分布曲线与文献的压力分布曲线吻合度较高,且总体趋势一致。表明所采用数值计算方法具备可行性且精准度较高,可用于研究弹翼的气动性能。3计算结果分析

图1 三维模型图

为了研究不同剖面形状对气动性能的影响,分别设计了如图1所示具有相同面积的和展弦比的弧形剖面、菱形剖面及六边形剖面弹翼,经由布尔运算生成三维模型。设计数值计算中来流迎角为0°、5°、10°及15°,来流速度为0.8马赫至2.0马赫。2.2模型网格划分与边界条件

图3 网格收敛性验证

本模型由于模型较复杂,计算速度较高,选取网格划分方式为四面体网格。由于计算速度越高对网格质量、数量要求更高,选取计算速度为0.8马赫、计算迎角为5°的六边形剖面弹翼作为验证,网格数量4000000、6000000、8000000、10000000、12000000进行网....

图5 不同迎角下三种剖面形状弹翼的升力系数

三种不同形状剖面弹翼的升力系数在0°、5°、10°、15°迎角下,在马赫数从0.8到2变化时,随马赫数的变化见图5。图5中在4个不同迎角下,三种剖面形状弹翼的升力系数差距很小,而且升力系数随马赫数的变化趋势大致相同。图5不同迎角下三种剖面形状弹翼的升力系数

本文编号：4056098