1。5  本文的工作

本文的主要工作是探究某型使用了鸭式布局方案的火箭弹的气动性能，对比前缘断齿型鸭舵和正常式鸭舵在进行弹的横滚控制过程中出现控制反效的程度，并考察鸭翼前缘开槽后对弹体阻力系数以及存在攻角情况下的升力、阻力系数是否有较大的影响。以此来判定前缘断齿型鸭翼方案的具体效果以及可行度。

本课题进行的主要步骤有：

（1）查找该方面文献并对国外的文献进行翻译；

（2）利用建模软件solidworks建立带前缘断齿型舵面和正常式舵面的鸭式布局火箭弹模型，其差动角为10°；

（3）利用软件ICEM-CFD创建两种火箭弹的外流场并进行外流场网格划分工作；

（4）利用软件FLUENT软件对在迎角为零且马赫数分别为0。6、0。8、1。0、1。1、1。3、1。5、2。0、2。5以及速度为1马赫且迎角为0°、2°、4°、6°情况下两种火箭弹的外部流场进行数值仿真工作；

（5）对模拟结果进行后处理，通过积分提取出在各个环境中的升力系数、阻力系数、滚转力矩系数等参数，并获取压力、速度、密度云图；

（6）拟合出上述气动数据随速度、攻角的变化曲线，同时结合云图来加以分析；

（7）比较两种舵面对火箭弹流场造成的影响，得出结论；

（8）完成毕业论文。

2  基本理论与数学模型

本课题的完成是以相关空气动力学理论为基础，主要依赖软件ICEM-CFD开展模型外部流场的构建以及网格划分工作，然后采用商用软件Fluent开展数值模拟工作并利用其自带的后处理器完成气动数据的计算与云图的绘制工作。以下将介绍关于网格划分以及Fluent的基本工作过程。文献综述

2。1  网格

网格划分，即对须要进行数值模拟的空间部分进行离散[6]。对空间上原本连续的部分进行剖分，使其变成多个小的子区域，并且确定好每一个区域的节点。从数学角度上讲，一旦网格划分完成，则意味着原本连续的那些控制方程被离散了，用于描述流动与传热的那些偏微分方程被替换为每一个节点上的代数方程组。网格划分的本质即是利用有限数目的离散点去替换掉原本连续的空间。

划分出的网格主要可分为结构化和非结构化网格[6]。结构化网格指的是在网格的区域里面，内部的任意一点拥有的邻近单元是完全一样的[6]。结构化网格为正交的处理点之间的连线，意味着每一个点拥有的邻点数是一样的。它也具有相当多的优点：非常容易进行区域的边界拟合；生成网格所消耗的时间较短；生成的网格质量较高；数据的结构也相当简单等。而结构化网格存在的缺陷主要是它的适用范围显得相对较窄。非结构化网格则与结构化网格对应，即在网格的区域里面，其内各点不存在同样的邻近单元，与不同的点连接的网格数目不一致[6]。本课题中网格划分选择的是划分成非结构化网格。

2。2  数学模型

本课题进行的数值仿真主要依赖的是商用软件fluent来进行，fluent软件是适合于对外形相对复杂的流动问题和热传导方面问题进行仿真的运算程序。它提供的网格在灵活性上非常好。Fluent程序的编写依据的是C语言，灵活性很高。它的湍流模型在商业CFD领域长期处于领先地位，在它拥有的种类极为完备的湍流模型中，有我们经常接触到的湍流模型、解决强旋流问题和各相异性流的雷诺应力问题的相应模型[6]。同时，又在其标准模块中加入了大涡模拟（LES），并且开发出了更为高效的分离涡模型（DES）。Fluent中的壁面函数与在壁面处加强处理的方法使之能够有效的解决壁面附近的流动问题。总之，对于解决复杂流场结构方面的不可压缩、可压缩流动问题来讲，fluent无疑是极为理想的选择。