小攻角下翼型分离流结构的数值研究

     计算域的边界包括翼型固壁、速度入口、自由出流出口、Interior以及固壁边界。计算域的外边界长度分别是翼型表面弦长和最大厚度的10倍距离。所采用的边界条件为:固壁表面采用无滑移条件、进口、出口和Interior面由特征相容条件所确定、计算边界由插值确定。
     计算区域离散为非结构网格，计算区域整体为类O形网格。网格数为95202 ,翼型上、下表面均为196点，第一条网格线距翼型表面最近距离为弦长的10－4倍。计算过程中，采用了区域加密的方法，对翼型周围流场网格进一步加密。不同的来流攻角采用不同网格，以保证来流方向不变。

                  图1 NACA4415翼型 攻角时局部网格
    计算基于RANS方法，采用二维稳态分离解法的隐式解法，空间离散格式采用二阶迎风格式，压力－速度耦合采用SIMPLE解法。
    3.计算结果与分析
    3.1升力系数、阻力系数及分离流场
    对NACA4415翼型在小攻角-4°～20°范围下的分离流动结构进行了数值模拟，取来流速度和翼型弦长为特征量,远前方来流马赫数和雷诺数分别为Ma=0.024和Re=2.86×104。图2为NACA4415翼型攻角-4°～20°的之间升力和阻力系数计算值。

攻角 /(°)图2 在小攻角范围下NACA4415翼型升力系数和阻力系数 曲线