翼型模型风洞试验的侧壁干扰严重影响试验结果的可靠性。一些简化的修正方法和风洞侧壁抽吸对试验数据准度有一定的改善,但无法完全消除侧壁干扰和风洞内结合区拐角流动对试验结果的影响。近几年来,国内外很多学者开展了用三维Navier-Stokes方程计算风洞侧壁干扰的研究。焦予秦采用Jameson等发展的中心有限体积、多步Range-Kutta时间步长格式求解三维Navier-Stokes方程,计算安置在两风洞侧壁间的翼型模型绕流流动,对风洞侧壁干扰及其影响因素进行研究,为翼型风洞侧壁干扰分析提供了一个有力的工具。
研究可以得到如下结论:
(1)计算了安装在跨声速翼型风洞中的翼型模型外的流动,并对影响翼型风洞侧壁干扰的各种因素进行了研究。计算中采用二维和三维Navier-Stokes方程数值计算方法。计算结果反映了由于侧壁干扰而产生的二维风洞流动的三维性,在翼型与侧壁结合部出现通常在翼身组合体中可见的分离。这些证明用数值方法研究翼型风洞侧壁干扰的可行性。
(2)研究表明,增大模型的展弦比、减薄风洞侧壁边界层厚度以及采用风洞侧壁边界层抽吸均能够减小风洞侧壁干扰,改善风洞内流动的展向均匀性。
(3)计算结果与实验结果相比仍有偏差,为了对其原因进行分析,建议进行进一步的数值模拟,这包括对风洞四壁干扰进行综合模拟和寻求更好的适合这种复杂流动的湍流模型。