[發(fā)明專利]一種針對近地階段飛機(jī)尾流的主動干預(yù)模擬實(shí)驗(yàn)方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810073840.9
• 申請日: 2018-01-25
• 公開（公告）號: CN108052781A
• 公開（公告）日: 2018-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 魏志強(qiáng);劉薇;莊南劍;溫瑞英;李志遠(yuǎn);牟明江;胡楊
• 申請（專利權(quán)）人: 中國民航大學(xué)
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 天津中環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司 12105
• 代理人: 王鳳英

1.一種針對近地階段飛機(jī)尾流的主動干預(yù)模擬實(shí)驗(yàn)方法，其特征在于，該方法是基于計(jì)算流體動力學(xué)方法的主動干預(yù)模擬實(shí)驗(yàn)方法，主動干預(yù)模擬實(shí)驗(yàn)方法分為機(jī)體建模部分、主動干預(yù)設(shè)置部分、數(shù)值計(jì)算模型選擇部分、數(shù)值模擬計(jì)算部分、網(wǎng)格劃分部分和數(shù)值模擬結(jié)果對比分析部分，其具體步驟如下：

（1）、機(jī)體建模部分：采用ANSYS軟件的SCDM模塊建立典型的民航飛機(jī)機(jī)翼、尾翼比幾何模型和地面干擾板模型；

（2）、主動干預(yù)設(shè)置部分：ANSYS軟件的SCDM模塊在流場地面上，在跑道中線延長線的兩側(cè)對稱地間隔加裝干擾板進(jìn)行主動干預(yù)，依據(jù)《ICAO附件14》和《ICAO 8168》中對跑道外側(cè)障礙物高度的限制要求，對進(jìn)近著陸階段飛機(jī)與干擾板的碰撞風(fēng)險(xiǎn)和超障余度進(jìn)行評估，確保飛行安全；

（3）、網(wǎng)格劃分部分：基于ANSYS軟件的ICEM模塊，采用六面體結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格、四面體非結(jié)構(gòu)化和局部加密的分區(qū)網(wǎng)格劃分方法，對于局部復(fù)雜的幾何區(qū)域采用結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化的混合網(wǎng)格，以提高網(wǎng)格質(zhì)量；

（4）、數(shù)值計(jì)算模型選擇部分：采用RANS方法，采用S-A模型和RKE模型模擬尾渦流場的形成和卷起階段；

（5）、數(shù)值模擬計(jì)算部分：根據(jù)尾渦流場的特點(diǎn)，依據(jù)計(jì)算出的近場尾渦流場參數(shù)，采用流場區(qū)域的多階段拼接計(jì)算方法，用于實(shí)現(xiàn)大尺度脫體尾渦流場的數(shù)值模擬實(shí)驗(yàn)；

（6）、數(shù)值模擬結(jié)果對比分析部分：利用ANSYS軟件的POST模塊處理數(shù)值模擬的結(jié)果，提取尾渦渦量、尾渦變形、強(qiáng)度環(huán)量和尾渦高度四個(gè)參數(shù)，并根據(jù)這四個(gè)參數(shù)在沒有干擾板和有干擾板影響下的變化情況的對比結(jié)果，來驗(yàn)證干擾板對尾流消散的影響。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種針對近地階段飛機(jī)尾流的主動干預(yù)模擬實(shí)驗(yàn)方法，其特征在于，所述在第（5）部分的數(shù)值模擬計(jì)算部分采用流場區(qū)域的多階段拼接計(jì)算程序并執(zhí)行以下操作：

（a）、首先使用ANSYS的SCDM模塊來建立機(jī)翼模型及流場構(gòu)建；

（b）、根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)判斷是考慮干擾板的影響，如果是，則在流場中增設(shè)干擾板；

（c）、使用ANSYS軟件的ICEM模塊，采用六面體結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格、四面體非結(jié)構(gòu)化和局部加密的分區(qū)網(wǎng)格劃分方法，對計(jì)算域進(jìn)行結(jié)構(gòu)化網(wǎng)格劃分；劃定初始計(jì)算域的起始與結(jié)束范圍；

（d）、在計(jì)算域的氣流入口處設(shè)置邊界計(jì)算條件；

（e）、采用計(jì)算機(jī)服務(wù)器,啟動CFD計(jì)算模塊，對當(dāng)前計(jì)算域進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算；

（f）、對當(dāng)前計(jì)算域是否為流場區(qū)域的最后計(jì)算域進(jìn)行判定，如果是，則結(jié)束計(jì)算；否則將當(dāng)前計(jì)算域的出口參數(shù)導(dǎo)出，導(dǎo)入為下一計(jì)算域的氣流入口處參數(shù)，設(shè)置下一計(jì)算域起始與結(jié)束范圍，然后返回到步驟（d）重新進(jìn)行邊界條件設(shè)置和計(jì)算。