飞行器气动外形CFD仿真分析

项目背景

某航空研究机构委托示例仿真科技对其新型飞行器进行气动外形优化。初始设计方案在高亚音速巡航状态下阻力偏高。

仿真分析流程

几何清理与网格生成

采用非结构化四面体网格，边界层网格 y+ 控制在 1 附近。

求解设置

基于 RANS 方程，选用 SST k-ω 湍流模型，巡航马赫数 0.78。

外形优化迭代

• 第一轮：前缘半径减小 8%，阻力下降约 5%
• 第二轮：整流罩过渡曲线光顺处理，阻力再降 4%
• 第三轮：机身尾部收缩角微调，阻力再降 3%

最终成果

整机气动阻力较初始方案降低约 12%，巡航升阻比提升至 18.6。仿真结果与风洞试验数据偏差控制在 3% 以内。