並列タイトル等Turbulence analysis and validation of the supersonic fighter using the CASPER
タイトル（掲載誌）航空宇宙技術研究所特別資料 = Special Publication of National Aerospace Laboratory
一般注記出版タイプ： NA
航空宇宙技術研究所 7-9 Jun. 2000 東京 日本
National Aerospace Laboratory 7-9 Jun. 2000 Tokyo Japan
CASPER(航空機性能評価システム)の開発は、1998年に防衛庁技術本部(TRDIJDA)において完了した。ここでは、この使用されているCFD(計算流体力学)コードの検証を取り扱う。検証モデルは、遷音速(M(sub infinity)=0.9)および超音速(M(sub infinity)=1.2)で飛行するF-16A戦闘機の流線型構造と気流形状を対象として、3次元高レイノルズ数(Re=12.75×10(exp 6))粘性計算を実施した。この高レイノルズ数の気流問題では、物体の表面に沿って形成される薄い境界層を性格に解くために、一般に、非常に密でしかも伸張したグリッドが要求される。したがって、4面体非構造グリッドの適用は計算効率と解の精度の点でいくつかの問題がある。1つの有望なアプローチは、粘性領域では準構造グリッド、プリズム、ピラミッド、テント、4面体要素からなるハイブリッド非構造グリッド、残りの計算領域では4面体非構造グリッドを使用することである。また、ハイブリッド非構造グリッドをSpalart-Allmarasの1方程式に適用する。力とモーメントの係数、翼表面気圧分布に関しては、今回の計算結果は、実験結果と定量的によく比較できたし、構造グリッドのBaldwin-Lomax代数乱流モデルによる無粘性と粘性の計算結果と一致した。
The development of the CASPER (Computational Aerodynamics System for Performance Evaluation and Research) was finished at TRDIJDA (Technical Research and Development Institute of Japan Defense Agency) in 1998. In this paper, the CFD (Computational Fluid Dynamics) code validation was discussed through the three-dimensional high Reynolds number (Re = 12.75 x 10(exp 6)) viscous computations on the F-16A aircraft's fairing and flow-through configurations in transonic (free-stream Mach number (M(sub infinity) = 0.9)) and supersonic (M(sub infinity) = 1.2) speed regions. For this high Reynolds number flow problems, very fine and stretched grids are generally required to resolve accurately thin boundary layers developed along the body surface, and so the application of the tetrahedral unstructured grids has several difficulties in computational efficiency and solution accuracy. One promising approach is to use hybrid unstructured grids, which are composed of semi-structured grids, prisms, pyramids, tents and tetrahedrons, for viscous regions and tetrahedral unstructured grids for the rests of the computational domain. Also, the hybrid unstructured grids are applied to Spalart-Allmaras one-equation turbulence model. With respect to force and moment coefficients and wing surface pressure distributions, the present computed results are well quantitatively compared to experiments, inviscid and viscous computed results by Baldwin-Lomax algebraic turbulence model on the structured grids.
資料番号: AA0028635047
レポート番号: NAL SP-46
連携機関・データベース国立情報学研究所 : 学術機関リポジトリデータベース（IRDB）（機関リポジトリ）
提供元機関・データベース宇宙航空研究開発機構 : 宇宙航空研究開発機構リポジトリ