飞翼动导数案例
1. 算例描述
动导数是飞行器动力系数和气动力矩系数对飞行器无因次旋转角和姿态角变化率的导数，是飞行器研制控制系统设计和动态品质分析不可缺少的原始启动参数，它关系到飞行器的飞行品质、自动驾驶控制系统控制率设计以及安全飞行的一个重要方面。几何模型如下图所示。
图1 飞翼几何模型
自动化网格参数设置：包围盒8，相交层数13，缓冲层数2，最大层数14，自适应曲率15°；笛卡尔单元量67.68万耗时2分钟，网格效果展示如下图所示：
图2 飞翼网格预览
2. 计算描述
飞翼的计算状态见下表：
表1 运输机计算输入参数列表
计算参数 | 数值 |
运动马赫数 | 0.147 |
迎角 （°） | 0-20 |
侧滑角（°） | 0 |
静压（Pa） | 101325 |
静温（K） | 288.15 |
气动力计算参考信息：
表2 运输机气动力计算参考信息
参考面积（单位：m2） | 参考长度（单位：m） | 力矩参考点（单位：m） |
1.34 | 1 | （1.000187899，0.0，0.0） |
3. 结果对比分析
为了验证PiFlow软件动导数状态计算结果的正确性，与实验数据进行对比，结果统计如下图所示：
图3升力系数 图4阻力系数
图5升力系数动导数图 6俯仰力矩系数动导数
4. 结论
1）PiFlow全自动化网格生成，导入模型后只需设置几个网格参数即可自动生成网格，本案例67.68万网格量，耗时8秒。
2）PiFlow的旋转参考坐标系法可对飞行器气动力系数动导数进行计算，并与其它商业软件计算结果基本一致。