starccm无人机升阻力系数仿真计算指南：精准预测飞行性能

1        边界

取机头方向所指面为velocity-input，气流速度为飞机速度取20m/s,机尾方向所指表面为pressure-out。

2        设置

2.1        物理模型选择

为了稳定的湍流分析我们选择的物理模型有Steady、Gas、Segregated Flow、 Ideal Gas、Segregated Fluid Temperature、Turbulent、K-Epsilon Turbulence物理模型，如下图所示：

2.2        速度设置

2.3        网格模型

网格选用混合网格模型，即切割体网格模型：

最大网格单元：0.1m

面网格设置：最小相对尺寸，0.002m。

相对目标尺寸：0.1m

通过相对目标尺寸和相对目标尺寸控制面网格尺寸范围。

2.4        网格边界层设置

    图1   边界层设置

2.5        截面设置

X=-0.01m截面

      图2   X=-0.01m截面

Z=0.037m截面

 

图3   Z=0.037m截面

3        网格

3.1        边界层网格

5层边界层，两层厚度之间比为1.2

 

 图4   边界层网格

 

3.2        飞机面网格

 

3.3        X、Z方向截面网格

 

 图5   z=0.037m截面体网格

           

       图6   X=-0.01m截面体网格

4        结果

4.1        速度云图

 图7   z=0.037m截面速度云图

 

 图8   X=-0.01m截面速度云图

                                         

 

4.2        速度矢量图

       图9   z=0.037m截面速度矢量图

                                  

  图10  X=-0.01m截面矢量图

                                       

 

4.3        升力、阻力

收敛曲线

  图11  升力阻力收敛曲线

                                          

升力：5.37

阻力：1.45

升阻比：3.703

4.4        升力系数

    图12  升力系数设置

                                           

升力系数收敛曲线，最终系数为10.74

    图13  升力系数收敛曲线

                                        

4.5        阻力系数

设置如下图所示

 图14  阻力系数设置

                                              

阻力系数为2.89

 图15  阻力系数收敛曲线