钝头体流场结构及俯仰动态特征分析

计算物理 ›› 2010, Vol. 27 ›› Issue (4): 555-560.

钝头体流场结构及俯仰动态特征分析

赵海洋¹, 刘伟²

1. 国防科技大学武器装备发展研究中心, 湖南长沙 410073;
2. 国防科技大学航天与材料工程学院, 湖南长沙 410073

收稿日期:2009-03-25 修回日期:2009-09-06 出版日期:2010-07-25 发布日期:2010-07-25
作者简介:赵海洋(1977-),男,山东海阳,讲师,博士,从事计算流体力学及武器装备战略研究.
基金资助:
973计划项目(2009CB723800,61351);国家自然科学基金(90716015)资助项目

Numerical Analysis on Flow Field and Dynamic Characteristic of a Pitching Blunt Body

ZHAO Haiyang¹, LIU Wei²

1. Research Center of Weapon and Equipment, National University of Defense Technology, Changsha 410073, China;
2. College of Aerospace and Material Technology, National University of Defense Technology, Changsha 410073, China

Received:2009-03-25 Revised:2009-09-06 Online:2010-07-25 Published:2010-07-25

摘要/Abstract

摘要： 钝头体跨声速段稳态流场的数值模拟结果显示,其尾流区内含有丰富的流场结构,流场结构直接影响着钝头体的后体压力分布.自由振动数值模拟结果显示,钝头体在跨声速区出现动不稳定,最终进入极限环振动.通过分析发现,在振动过程中,钝头体前体对流场做正功,释放钝头体振动能量,抑制振幅增加,流场对钝头体后体做正功,增加钝头体振动能量,导致振幅增加,当两者相等时,振动进入极限环状态.

关键词: 高精度格式, 钝头体, 动态稳定性, 数值模拟

Abstract: Flowfield around a blunt body at transonic speed is simulated numerically.It indicates that plentiful flowfield structures behind the blunt body determine base pressure distribution.Numerical simulation of free pitch oscillation shows that limited cycle oscillation is observed as a result of dynamic instability in transonic regime.During a free pitch oscillation,front part blunt body conducts work to the flow field which releases blunt body energy and inhibits swing.The rear part of the blunt body gains energy from the flow field which increases the blunt body energy and the motion is considered unstable.As energy of the front blunt body and the rear body is equal,the capsule falls into a limited cycle oscillation.

Key words: high order and high precision scheme, blunt body, dynamic stability, numerical simulation

中图分类号:

V211

赵海洋, 刘伟. 钝头体流场结构及俯仰动态特征分析[J]. 计算物理, 2010, 27(4): 555-560.

ZHAO Haiyang, LIU Wei. Numerical Analysis on Flow Field and Dynamic Characteristic of a Pitching Blunt Body[J]. CHINESE JOURNAL OF COMPUTATIONAL PHYSICS, 2010, 27(4): 555-560.

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