Fluent模拟下的三角翼二维湍流流场及其边界层分离研究

该文章主要探讨了基于Fluent软件的三角翼二维湍流流场数值模拟技术，由张红珠、张永利和冯美生三位作者在辽宁工程技术大学力学与工程科学系完成。研究的核心是利用Spalart-Allmaras模型构建了一个可压缩空气二维湍流流动的数学模型，特别关注了近壁面流动的处理方法，以准确模拟翼型周围的复杂流动情况。通过Fluent软件，他们对某个三角翼进行了数值模拟，重点关注了流场中的空气绕流阻力、升力和力矩系数，这些参数被用来评估解的收敛性。 作者们通过模拟得到了三角翼周围的速度矢量图、壁面切应力图以及边界层分离点的分布范围，揭示了边界层和尾迹区的动态特性。研究结果显示，这种数值模拟方法能有效捕捉和再现边界层分离及其对机翼性能的影响，为理解和解决边界层分离问题提供了重要的理论依据，这对于翼型设计优化具有实际价值。 在介绍部分，作者强调了边界层分离在翼型绕流中的重要性及其对阻力增加的影响，指出传统的解析法和摄动法在处理这类复杂流动时的局限性。随着计算机技术的发展，数值模拟特别是CFD（计算流体动力学）在翼型设计中的应用越来越广泛，它能够帮助工程师在设计初期快速评估方案，中期调整设计以减少负面效应，并在设计完成后提供详实的数据和图像，显著降低了成本、时间和设计风险。 文章的结论部分进一步肯定了Fluent软件在二维湍流流场模拟中的实用性和效率，为航空工业的边界层分离问题提供了强大的工具。通过这种方法，研究人员可以更深入地理解翼型在实际飞行条件下的流动行为，从而进行更为精确和高效的翼型设计。