北航CFD课程NACA翼型流动模拟代码

"北航计算流体力学大作业代码提供了NACA翼型扰流的fortune程序，适用于北航的流体力学课程。该代码包含了CFD（计算流体动力学）课程中的三个主要模块：网格生成、时间推进处理和后处理。学生需要实现数值advective flux的计算模块。计算的流动案例是NACA0012翼型的流动，通过设定不同的边界条件，可以模拟亚声速、跨声速或超声速流场。" 在计算流体力学(CFD)中，此代码的核心任务是模拟NACA0012翼型周围的流场。NACA0012是一种常见的翼型，其特性允许它在不同马赫数下工作，这使得它成为教学和研究的理想模型。代码包括了三个关键部分： 1. **网格生成模块**：这部分负责创建计算域的网格结构。对于流体模拟，网格的质量直接影响到计算结果的精度和稳定性。在本案例中，`IN`和`JN`定义了沿流线方向和垂直方向的网格点数量，确保对翼型表面及周围流场有足够精细的分辨率。 2. **时间推进处理模块**：此模块执行流体方程的时间步进解算，通常采用如有限体积法(FVM)这样的数值方法。学生需要实现计算advective flux的部分，advective flux代表流体速度携带的质量、动量或其他物理量。这是求解纳维-斯托克斯(Navier-Stokes)方程的关键步骤。 3. **后处理模块**：处理计算得到的数据，例如计算流场的速度、压力分布，以及绘制流线图等可视化结果，帮助分析流场特性。 此外，代码使用Fortran编程语言编写，Fortran是科学计算领域广泛使用的语言，因其高效的数值计算能力和清晰的语法而受到青睐。`MODULE MODGLOB`定义了全局变量和数组，确保它们在各个子程序中都可以访问，增强了代码的模块化和可读性。 在实际运行中，学生可能需要根据特定的边界条件调整代码，例如设置自由流速度、压力或温度，以及翼型表面的无滑移条件等。通过改变这些条件，代码可以模拟从亚声速到超声速的各种流动场景，这对理解流体动力学的复杂性和飞行器设计至关重要。 这个作业提供了一个全面的实践平台，让学生能够深入理解和应用CFD的基本原理，同时提升编程技能和问题解决能力。完成这个作业不仅要求对流体力学理论有扎实的理解，还需要熟悉数值方法和编程技术，是培养未来工程师和科研人员的重要环节。