摘要
在绝对坐标系下,求解基于有限体积法的非定常雷诺平均Navier-Stokes(URANS)方程和k-ωSST湍流模型,模拟大型水上飞机在波面地效应区飞行时的气动特性。采用速度入口造波法和流体体积分数模型对线性规则波进行了精确模拟,并对自由表面进行了精确捕捉。本文主要研究了大型水上飞机在波浪水面上巡航时侧滑角对其气动特性的影响。结果表明:波浪水面地面效应主要影响机翼下表面的压力分布。当侧滑角在0°~8°范围内变化时,气动力的变化频率与波浪相遇频率一致,周期均为0.6 s。随着侧滑角的增大,升力系数和俯仰力矩系数均减小。然而,当侧滑角小于4°时,下降幅度较小,当侧滑角大于4°时,下降幅度显著,在整个侧滑角变化过程中,气动波动幅度几乎没有变化。阻力系数随侧滑角的增大而增大,当侧滑角大于4°时也出现显著增大阶段,且波动幅度不存在相关性。横摇力矩系数和横摆力矩系数均随侧滑角的增大而增大,其波动幅度均随侧滑角的增大而线性增大。
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