网格类型对飞机空舱内部流场数值计算的影响

目前,CFD被广泛应用于预测飞机机舱内的气流组织状况。由于网格类型的选用会影响到计算的精度和成本,但是目前很少有研究分析不同网格对计算精度的影响。因此本文模拟了飞机机舱的设计工况,即等温强迫对流下的空舱环境,比较并评价了4种网格类型(六面体网格、四面体网格、十二面体网格、混合型网格)对飞机头等舱的流场环境计算结果的影响。结果表明:十二面体网格不能得到收敛的结果,因此不适用于飞机座舱的环境计算;在四种网格类型中,混合型网格计算消耗时间最短,为16.7h,计算结果与四面体和六面体网格的结果相对误差在10%以内,推荐优先使用;六面体网格与实验结果最接近,相对误差在15%以内,但是计算时间最长,为29.5h。通过本研究也表明:混合网格在网格过渡区域的截断误差为一阶量;而其他网格的截断误差均为二阶量,该误差在流场变化很大的地方会集中出现。因此在混合网格的生成过程中,应该尽量避免网格过渡区出现在流场变化强烈的地方。