计算流体动力学技术：进展与工程应用

"计算流体动力学技术及应用，作者：陈作斌、江雄、周铸等人，发表于《中国科学E辑:技术科学》2008年第38卷第5期，主要探讨了计算流体动力学在飞机、导弹等领域的应用，以及软件集成、网格技术和加速收敛技术等关键进展。" 本文详细介绍了计算流体动力学（CFD）技术的研究成果及其在工程实践中的应用。随着计算机技术的进步，CFD已经成为航空航天领域不可或缺的设计工具，它能够辅助设计预选，考虑多物理场耦合，并在一定程度上补充风洞试验的局限性。文章特别强调了软件集成技术的重要性，它使得复杂的CFD计算过程得以简化和优化，提高了整体效率。 网格技术是CFD计算的基础，文中提到的研究涵盖了如何生成高质量的计算网格，以更精确地模拟流场。这些技术的进步对于处理复杂几何形状和边界条件的流动问题至关重要。此外，加速收敛技术的开发减少了求解时间，使得大规模的非定常流动计算成为可能，这对于理解和预测动态飞行现象极其有价值。 文章还讨论了非定常流动计算技术，这是现代飞行器设计中的一个关键挑战，因为许多实际飞行情况涉及到时间变化的流动现象。通过CFD，研究人员能够更好地理解这些现象，从而优化飞行器性能和稳定性。 在应用案例部分，文章列举了飞机、直升机、风力机以及流动主动控制等方面的实例。这些应用展示了CFD技术在解决复杂流场问题上的实用性，如飞行器气动设计、湍流预测和流动控制策略的制定。 此外，作者们对未来计算能力的展望指出，随着计算机性能的持续提升，CFD将更加深入地影响航空航天技术，尤其是在处理目前仍然具有挑战性的流动问题上，如层流向湍流转捩、大尺度流动分离等。这预示着未来设计将更加精细化，且能实现更为复杂的系统集成。 计算流体动力学技术的不断发展和应用，不仅在提高飞行器性能、缩短研发周期和降低成本方面发挥着重要作用，而且在推动整个航空航天领域科技进步方面也扮演着关键角色。随着计算能力的飞跃，可以预见CFD将在未来的20年内引领一场革命性的变革。