建筑物及其它復(fù)雜形體綜合粘性流動(dòng)的CFD數(shù)值分析.pdf

1、計(jì)算流體力學(xué)(CFD)在建筑、造船以及飛行器設(shè)計(jì)領(lǐng)域作用日益增強(qiáng)，其實(shí)用化勢(shì)在必行。本文利用現(xiàn)代數(shù)值方法分別對(duì)南通體育場(chǎng)館、株州體育中心、古巴安提瓜和巴布達(dá)板球場(chǎng)以及帶有附體XTW4地效翼飛行器進(jìn)行研究，旨在加速CFD實(shí)用化發(fā)展的進(jìn)程，推動(dòng)CFD研究向更高、更廣的方向發(fā)展。 本文首先以南通體育場(chǎng)館為研究對(duì)象，在三種不同粗細(xì)網(wǎng)格上進(jìn)行了粘性流場(chǎng)的數(shù)值模擬，獲得屋蓋升力系數(shù)和流場(chǎng)細(xì)節(jié)，并將計(jì)算結(jié)果同實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行充分比較，結(jié)果符合較好

2、，并獲得該類型建筑模型流場(chǎng)計(jì)算所適合的大致網(wǎng)格數(shù)，可以為數(shù)值研究中網(wǎng)格數(shù)量的選取提供了可以借鑒的方法。 本文還針對(duì)具有復(fù)雜外形建筑物及其復(fù)雜運(yùn)動(dòng)飛行器進(jìn)行模擬、它們分別為株州體育中心、古巴安提瓜和巴布達(dá)板球場(chǎng)、XTW4地效翼飛行器，以及具有復(fù)雜運(yùn)動(dòng)的直升機(jī)進(jìn)行數(shù)值模擬，即將螺旋槳和機(jī)身作為整體進(jìn)行分析。以上各種模型數(shù)值模擬是根據(jù)不同復(fù)雜外形幾何特點(diǎn)及其連接方式，構(gòu)造了特定網(wǎng)格拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，使用分塊結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格對(duì)各種復(fù)雜外形進(jìn)行數(shù)值模擬

3、。模擬結(jié)果和試驗(yàn)數(shù)據(jù)以及渦方法的數(shù)值方法結(jié)果進(jìn)行比較，結(jié)果表明可以解決了具有復(fù)雜外形三維建筑物和或復(fù)雜運(yùn)動(dòng)的飛行器氣動(dòng)力設(shè)計(jì)問題，具有較好的計(jì)算精度。 本文還應(yīng)用動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)對(duì)具有典型流線型橋斷面進(jìn)行氣彈性分析，得到升力系數(shù)以及力矩系數(shù)歷程，然后用最小二乘法得到氣動(dòng)導(dǎo)數(shù)，計(jì)算氣動(dòng)導(dǎo)數(shù)與實(shí)驗(yàn)有較好的一致性，證明了該類型動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)可以進(jìn)行橋梁振動(dòng)氣動(dòng)設(shè)計(jì)，但目前仍還有很多動(dòng)網(wǎng)格形式急需開發(fā)，為今后模擬流固耦合問題提供一個(gè)種重要方法。