三维跨音速边界层的稳定性分析及转捩预测研究

项目名称： 三维跨音速边界层的稳定性分析及转捩预测研究

项目编号： No.11402306

项目类型： 青年科学基金项目

立项/批准年度： 2014

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 张志雄

作者单位： 中国商用飞机有限责任公司北京民用飞机技术研究中心

项目金额： 25万元

中文摘要： 层流减阻是民机设计中最具吸引力的减阻技术之一，它对于降低飞机油耗，减少环境污染，降低运营成本作用显著，是我国民机技术发展需要深入研究的重点方向。其技术难点在于准确预测飞机主要部件上的层流湍流转捩行为，重点是对三维跨音速边界层的复杂失稳机制的把握。基于线性稳定性理论的eN方法，只提供了适用简单情形的思路，而工程应用中亟需处理真实复杂情况的可靠转捩预测手段。 本项目拟围绕民用飞机气动设计中的转捩预测问题，将传统的线性稳定性理论扩展到三维可压缩情形，重点针对机翼上跨音速边界层的TS波不稳定性和横流不稳定性展开分析；构建能合理反映多重流动失稳机理的转捩预测方法，同时与基于湍流/转捩模型的RANS方法进行数值比较，并利用已有试验数据进行校正；进一步结合层流机翼和层流短舱设计中的转捩预测应用，发展三维LST与RANS结合的气动计算方法。

中文关键词： 转捩预测；稳定性分析；边界层；三维机翼；eN方法

英文摘要： Drag reduction by laminar flow is one of the most promising technologies in aircraft design. Due to its significant impact to the reductions of aircraft fuel consumption, environmental pollution, and operating cost, this technology is a key direction

英文关键词： transition prediction ；stability analysis；boundary layer；3D wing；eN method