我国航空研讨院院长张新国与荷兰宇航院及徳荷风洞的代表在珠海航展CAE-AVM模型(绿色)前合影。

我国航空报讯:近期出书的《我国航空学报(英文版) Chinese Journal of Aeronautics》(CJA)第31卷第3期为我国航空研讨院提交的系列论文宣布了题为“CFD与风洞实验相关性研讨新进展”的研讨专栏,对我国航空研讨院(CAE)与德国荷兰风洞(DNW)联合举行的首届CFD与风洞相关性世界研讨会的研讨效果进行了会集报导。这是我国航空研讨院初次在我国最高水平的航空期刊上宣布学术研讨专栏。

《我国航空学报(英文版)》(CJA)和《航空学报》均是由我国航空学会和北京航空航天大学主办、航空学报杂志社编辑出书的综合性学术刊物,面向国内外公开发行,文章内容互相不相重复。《我国航空学报(英文版)》是唯一被EI和SCI双录入的我国中心航空学术期刊,在2015年已排入SCI-Q1,当年影响力为世界航空航天期刊第六名,亚洲第一名。一起CJA已与世界第一大学术期刊出书集团Elsevier正式签署协作协议,从2007年起全文录入于Elsevier Science Direct渠道,世界上各大检索东西均可检索到。

本期《我国航空学报(英文版)》专栏会集宣布了我国航空研讨院和徳荷风洞的三篇论文,还有研讨会参加者的论文将在后续期刊上宣布。本文依据这三篇论文的首要内容,对其研讨布景、首要内容和研讨效果进行介绍。

核算流体力学CFD现已和风洞实验、飞翔实验并列为现代飞翔器空气动力学规划的首要东西。鉴于风洞的尺度约束,民机风洞模型往往仅仅全尺度飞机的1/5到1/20,因而反映活动性质的一个重要参数——雷诺数也往往相差数倍或一个数量级,吹风数据向飞翔状况批改存在着相关性的问题,特别是对当时民机研制所需的空气动力学精密规划,许多活动细节都与雷诺数密切相关。CFD能够相对灵敏地处理风洞尺度的活动问题,以及核算全尺度飞机的飞翔状况,能够对风洞和飞翔的相关性研讨供给有力的帮忙,但条件是CFD软件和使用水平首先要得到验证。因为飞翔实验数据的稀缺,对CFD软件的验证往往经过与风洞实验数据的比照来进行。鉴于飞机类型数据的保密性,长期以来这种验证作业首要依托世界上发布的少量研讨型民机模型的风洞实验数据来进行,如德国宇航院DLR和美国NASA等国立科研组织发布的验证模型DLR-F4、F6,NASA-CRM等典型客机的下单翼翼身组合体构型或许含翼吊发动机及平尾的准全组织型。这些模型的数据是在美国AIAA举行的CFD阻力猜测研讨会上针对设定的几个典型算例发布的,因而每个模型发布的实验状况对错常有限的。该阻力猜测研讨会自2001年以来已举行了6届,对CFD作业者的软件核算结果与风洞实验数据的比照起到了很好的促进和沟通,但风洞实验中的一些特别现象,包括模型在实验状况下的变形、模型支撑体系对活动的搅扰等都没有及时体现在CFD模型中。跟着机翼展弦比的增大和实验马赫数的进步,这种因为核算模型与风洞实践目标不同带来的不同越发显着,因而CFD与风洞实验数据之间也存在着相关性问题,而研讨这个问题应该由飞机规划师、CFD作业者和风洞实验专家一起参加,一起研讨。

我国航空研讨院于2012年规划了巡航马赫数M=0.85的高功能空气动力学验证模型CAE-AVM (Chinese Aeronautical Establishment–Aerodynamic Validation Model),该模型是在我国航空研讨院M=0.87长途小型商务飞机概念研讨的基础上,结合CFD软件的研制需求,从头规划了加厚的机翼,以减小模型在风洞中的变形。该模型于2013年在德国荷兰风洞DNW完成了针对飞机功能校核和CFD验证的专项风洞实验,实验中初次采用了同步测力、测压、测机翼变形和活动转捩的实验办法,取得了一致性很高的风洞实验数据。

该研讨中的另一个立异是在风洞实验前就对缩比的风洞模型巡航构型AVM,带预估的变形机翼以及实践模型支撑的构型AVM-DZ等进行了CFD预剖析,实验中和实验后的数据比照都标明,考虑了模型变形和支架搅扰构型的CFD核算结果与风洞实验数据非常重合。与单纯巡航构型的AVM比较,模型变形和支架各自带来的影响和组合影响,包括影响方法和影响量都能够经过CFD的具体核算剖析总结出来。本研讨获得了CFD剖析与风洞实验相关性研讨的新进展,取得了世界前沿的学术效果。

依据我国航空研讨院“探究、立异、敞开、同享”的理念,CAE与DNW于2014年决议联合举行CFD与风洞实验相关性研讨世界研讨会,参加者经过体系核算剖析CAE-AVM飞机巡航构型和风洞实验模型在吹风中变形及包括支架AVM-DZ的两种构型,得出风洞实验中变形和支架搅扰的影响机理和搅扰量,本质性地推动飞机规划和CFD东西的验证。这是世界上初次一起供给飞机巡航构型和风洞实验中变形含支架的构型及共用规范网格,约请飞机规划师、CFD作业者和风洞实验专家一起参加的CFD核算与验证研讨会。

继2014年在珠海航展进行研讨会发布和2015年研讨会官网注册,9个国家的20余个飞机制造商、科研组织和大学注册并参加了核算研讨作业。研讨会于2016年3月在北京成功进行,我国闻名飞机规划师顾诵芬院士和唐长红院士、工信部、荷兰大使馆、航空工业的有关官员和领导,以及我国航空研讨院和徳荷风洞的负责人,各国研讨会参加组织的科学家等共五十余人到会了会议,取得了满意的研讨和沟通效果,对风洞实验的CFD预估和数据验证中需求考虑模型变形和支架搅扰的影响达成了一致。

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