旋转弹丸气动特性的尺度自适应模拟

为了预测旋转弹丸的气动特性，采用剪切应力输运（shear stress transfer，SST）湍流模型和尺度自适应模拟方法（scale-adaptive simulation，SAS）分别对M910旋转稳定弹丸不同马赫数、不同转速情况下的气动参数及流场特性进行数值计算，并对流场结构进行机理性分析。采用计算结果表明：基于SST湍流模型的定常计算流体力学（computa-tional fluid dynamics）方法可以较好地计算阻力、法向力、俯仰力矩和压心系数，不能准确预测亚音速和跨音速阶段旋转弹丸的滚转阻尼系数以及马格努斯力矩系数导数。采用非定常的尺度自适应模拟方法可以较好地计算旋转弹丸亚音速到超高音速阶段的滚转阻尼系数和马格努斯力矩系数导数。能否准确捕捉非定常尾涡效应对亚前后顺序音速和跨音速段滚转阻尼及马格努斯力矩计算精度影响很大。采用“全隐式多网格完全耦合求解技术”具有计算速度快、数值稳定的优点。同时，编写的批文件计算脚本提高了仿真工作的效率。