跨声速面积律的近场机理研 究.pdfVIP

第 3O卷 第 4期 实 验 流 体 力 学 Vo1．30。No．4 2016年 O8月 JournalofExperimentsinFluidM echanics Aug．，2O16 文章编号：1672—9897(2016)04—0001—07 doi：10．11729／syltlx2O16OO24 跨声速面积律的近场机理研究 王钢林 ，郑 遂 (中国航空研究院 飞行物理研究中心，北京 100012) 摘要 ：面积律过于定性的描述给实际的飞机设计工作带来 了一定的困惑和问题 ，其理论推导采用 的小扰动线 化假设也不适应未来空气动力学设计越来越精细化的发展方向。针对具有典型高速飞行器外形特征的AGARD-B 标模，结合 CFD和优化方法，探讨了实现最优减阻效果的机身修形形式，得出了较经典跨声速面积律减阻效果更 好的结果，给出了比经典面积律更为细致的减阻修形原则 。以此为基础 ，通过对各部件 的减阻贡献情况 的分析 ，通 过修形前后机体表面阻力、压强及等压线分布的对 比，发现面积律减阻的实质是飞行器外形所造成的相邻部件之 间的压力传递而形成的有利干扰。应用这一结论，研究并验证了机身收缩剖面形状对于减阻效果的影响。最后经 过不同升力系数条件的对 比，证 明对于不 同升力、不 同迎角的飞行条件 ，面积律减阻的效果是相 同的。 关键词 ：面积律 ；流动机理 ；飞机设计 ；空气动力学；计算流体力学；干扰阻力 中图分类号 ：V211．4 文献标识码 ：A Researchonmechanism oftransonicarearuleinnearfield W angGanglin ，ZhengSu (FlightPhysicsResearchCenter，ChineseAeronauticalEstablishment，Beijing 100012，China) Abstract：Thequalitativedescriptionsofthearearulebring someconfusion andproblemsto theactualaircraftdesignwork．The1inearperturbation assumption in conventionaItheoretical derivationsdoesnotsuitthedevelopmentformoreandmorerefinedaerodynamicdesign in the future．ForAGARD-B standardmodelwhichhastypicalshapecharacteristicsofhighspeedair— craft，wecombinedtheCFD withoptimizationmethodstoprobethebodymodificationform for oDtima1dragreduction．From that，abetterdragreductionresultandmoredetailedmodification Drinciplesofdragreductionareobtainedcomparedtothoseobtainedfrom thetraditionalarearule method．Basedonthepresentprinciples，through theanalysisofdragforcefeltbyeach compo— nentandcomparisonofthedragforceson thebody surfacebeforeandaftermodification，itis foundthat the essenceofarearule drag reduction isth