1、ONERA M6三维翼型验证算例
M6机翼作为典型的跨音速算例,是CFD软件考核的标模之一。
该模型主要用于研究跨音速激波干扰的流动特性,选取的目的是评测CFD软件对跨音速激波/激波,激波/附面层干扰的复杂流动的模拟能力。
选用M6算例展示overset网格在隐式大涡模拟计算跨声速算例能力。
1.1 计算描述
1.1.1 计算状态:
1.1.2 计算网格:
计算网格采用Overset网格,近壁面附近由Mesh extrude功能生成,第一层网格高度0.03mm,y+约为10,壁面附近以外和远场区域背景网格,由自动填充的结构六面体组成。总网格数量270万。
总网格数量270万左右,其中近壁面网格120万,背景网格150万。
模型物面为粘性固壁边界,Y=0平面为对称边界,外边界设置为远场边界条件计算初场为均匀初场。
1.2 计算结果
1.2.1 表面压力系数分布
瞬态计算结果视频如下:
稳态平均值结果如下:
1.2.3 表面涡结构
2、CHN-F1飞翼overset网格
在之前的公众号内容:Dimaxer仿真算例:CHN-F1翼隐式大涡模拟中我们展示CHN-F1飞翼使用完全一致性(conformal)网格使用Dimaxer2023R2大涡模拟的结果,本文介绍在使用相同边界层网格条件下,使用overset网格的计算结果,作为对比验证overset网格和conformal网格的一致性。
2.1 计算描述
2.1.1 计算模型
2.1.2 计算网格
2.2计算结果
2.2.1 整体流场
攻角12°飞翼表面压力系数分布如下所示:
overset网格
conformal网格
攻角12°飞翼中心对称面速度场分布如下所示:
如上图所示,使用Dimaxer前处理生成的overset网格方案,由于可以自定义局部加密区域,在相同网格数量下可以更高精度捕捉飞翼的尾迹发展,这表明overset网格满足高精度仿真要求的同时,实际仿真场景也更加灵活方便。
2.2.2 气动力
与试验以及conformal网格对比的气动力参数主要有Ma=0.9,不同迎角下飞翼的升力系数Cl,阻力系数Cd,俯仰力矩Cm结果如下图所示:
3、总结
对于CHN-F1验证算例,使用重叠网格和conformal网格计算中流场分布基本一致,同时各攻角气动特征系数最大误差不超过0.5%,满足网格一致性要求。证明重叠网格在分析典型跨声速问题的适用性。
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