自由旋转卷弧翼弹箭的气动特性数值分析

作     者：周文涛 常思江 ZHOU Wentao;CHANG Sijiang

作者机构：南京理工大学能源与动力工程学院南京210094 

基　　金：瞬态冲击技术重点实验室基金(6142606183107) 

出 版 物：《哈尔滨工业大学学报》 (Journal of Harbin Institute of Technology)

年 卷 期：2023年第55卷第12期

页      码：113-122页

摘      要：为深入研究自由旋转卷弧尾翼弹箭的气动特性,利用计算流体力学方法及滑移网格技术对卷弧翼弹箭开展了时间精确非定常数值模拟。通过与文献对比的方式验证了模拟方法的有效性;分别利用网格无关性和时间步数无关性检验,确定出合适的网格数量和时间步数;在不同马赫数下对比、分析了自由旋转卷弧翼弹箭和固定卷弧翼弹箭的气动特性差异;考虑不同的翼、体差动滚转条件,研究了差动滚转角速度对自由旋转卷弧翼弹箭气动力矩特性的影响。结果表明:由于翼、体连接处黏性涡的强度不同,自由旋转卷弧翼弹箭的滚转力矩系数和马格努斯力矩系数明显小于固定卷弧翼;在马赫数0.8和1.1条件下,自由旋转卷弧翼弹箭的马格努斯力矩系数接近于0,其滚转力矩系数与差动滚转角速度基本呈线性关系,而马格努斯力矩系数与差动滚转角速度呈明显的非线性关系;受翼、体连接处黏性涡的影响,自由旋转卷弧翼弹箭的滚转力矩系数随马赫数增大而急剧减小,马格努斯力矩系数随马赫数增大而急剧增大;上述因素对卷弧翼弹箭的气动特性影响较大,在气动、弹道设计时须予以着重考虑。

主 题 词：卷弧翼 弹箭 自由旋转 涡 计算流体力学 气动特性 

学科分类：08[工学] 0807[工学-电子信息类] 0826[工学-生物医学工程类] 0802[工学-机械学] 0801[工学-力学类] 0812[工学-测绘类] 

核心收录：

D　O　I：10.11918/202208113

馆 藏 号：203125021...