【空气动力学】基于涡格法的气动计算Matlab代码

人工智能 2023-09-13 10:24:43
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在飞机设计和工程中,空气动力学计算是一项非常重要的任务。通过计算飞机在空中的气动力,可以评估飞机的飞行性能、稳定性和机动性,为飞机的设计和改进提供有力的支持。

涡格法是一种常用的数值计算方法,广泛应用于空气动力学计算中。它基于流体力学原理,通过将流场划分为小单元并计算每个单元中流体的运动和力学特性来获得整个流场的空气动力。

涡格法的核心思想是用离散涡格来表示流体的运动和力学性质。涡流晶格是一个小的控制体积,包含流体的速度、压力和密度等信息。通过计算每个涡网格中流体的运动和力学特性,可以获得整个流场的气动力。

涡格法的优点是可以处理复杂的流动问题,适用于各种飞机和流场。它可以考虑流体的不可压缩性、粘性、湍流等特性,能够准确模拟真实流场中飞行器的气动力。

涡格法的实现过程包括以下步骤:

网格生成:首先需要生成适合计算的网格。网格划分应考虑流场的几何形状和边界条件,以及计算的精度要求。常用的网格生成方法包括结构化网格和非结构化网格。边界条件设置:计算时需要对流场的边界设置适当的条件。这些条件可以是速度、压力或涡强度等。边界条件的设置对计算结果有重要影响,需要根据实际情况进行适当选择。流场求解:通过计算每个涡网格中流体的运动和力学特性,可以获得整个流场的气动力。流场求解过程涉及对流方程、涡强度方程和能量方程的求解,需要借助数值方法和计算机模拟技术。气动计算:获得整个流场的气动力后,即可计算分析飞行器的气动力。气动力包括升力、阻力、侧向力和力矩等,对飞机的性能和操纵性能有重要影响。涡格法的实现需要高度的数学和物理知识,以及计算机模拟和编程技术。这是一项复杂而繁琐的工作,需要专业工程师和研究人员深入研究和应用。

总之,涡格法是一种重要的气动计算方法,可以为飞机设计和工程提供有力支撑。通过精确计算飞机的气动力,可以评估飞机的飞行性能和稳定性,为飞机的设计和改进提供重要参考。随着计算机技术的不断发展,涡格法将在飞机设计和工程中发挥越来越重要的作用。

核心代码

函数[T,qi]=qiujie(XZ,X1,X2,Z1,Z2,u)

气=0;

T(2*u*u,2*u*u)=0;

对于k=1:1:u

对于q=1:1:2*u

对于我=1:1:u

对于j=1:1:2*u

a=1/((X2(i,j)-XZ(k,q,1))*(Z1(i,j)-XZ(k,q,2))-(X1(i,j)-XZ (k,q,1))*(Z2(i,j)-XZ(k,q,2)));

b=(((X2(i,j)-X1(i,j))*(X1(i,j)-XZ(k,q,1))+(Z2(i,j)-Z1(i, j))*(Z1(i,j)-XZ(k,q,2)))/((X1(i,j)-XZ(k,q,1))^2+(Z1(i,j) )-XZ(k,q,2))^2)^0.5-((X2(i,j)-X1(i,j))*(X2(i,j)-XZ(k,q,1) )+(Z2(i,j)-Z1(i,j))*(Z2(i,j)-XZ(k,q,2)))/((X2(i,j)-XZ(k, q,1))^2+(Z2(i,j)-XZ(k,q,2))^2)^0.5);

c=1/(Z1(i,j)-XZ(k,q,2))*(1-(X1(i,j)-XZ(k,q,1))/((X1(i,j) ) )-XZ(k,q,1))^2+(Z1(i,j)-XZ(k,q,2))^2)^0.5);

d=1/(Z2(i,j)-XZ(k,q,2))*(1-(X2(i,j)-XZ(k,q,1))/((X2(i,j) ) )-XZ(k,q,1))^2+(Z2(i,j)-XZ(k,q,2))^2)^0.5);

m=a*b+c-d;

如果m==Inf

米=1000;

气=气+1;

elseif m==-Inf

米=-1000;

气=气+1;

elseif m-1000000 m1000000

米=米;

别的

m=0;

气=气+1;

结尾

T((k-1)*2*u+q,(i-1)*2*u+j)=m;

结尾

结尾

结尾

结尾

结束

【气动学】基于涡格法实现气动力计算附Matlab代码_布局优化

【气动学】基于涡格法实现气动力计算附Matlab代码_布局优化_02

参考文献

[1]林丙秋,毛红宇。战术导弹亚音速纵横向非线性气动力计算研究[J].空气动力学学报,1999.DOI:CNKI:SUN:KQDX.0.1999-01-015。

[2] 林秉秋,毛红宇。战术导弹亚音速纵横向非线性气动力计算研究[J].空气动力学杂志,1999,17(1):105-110.DOI:10.3969/j.issn.0258-1825.1999 .01.016。

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010- 1010

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the end
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