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Computation of Unsteady Flows Past Aircraft Wings at Low Reynolds Numbers

机译：低雷诺数时经过飞机机翼的非恒定流的计算

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L'aérodynamique instationnaire à faibles nombres de Reynolds est d'une importance fondamentale pour la conception et l'exploitation des véhicles aériens, et plus particulièrement pour la nouvelle technologie des engins télépilotés La simulation numérique offre un moyen économique de mieux comprendre la physique des écoulements fluides. Malheureusement, résoudre les équations de Navier-Stokes pour les écoulements incompressibles à faibles nombres de Reynolds est rendu difficile à cause de l'absence d'une équation indépendante relative à la pression. Une façon de remédier à cette difficulté est de construire le champ de pression de manière à garantir que l'équation de continuité est satisfaite. Malgré les progrès considérables réalisés ces dernières années dans le domaine de la simulation des écoulements incompressibles en présence de frontières mobiles, bien des problèmes reliés à l'application des méthodes de la simulation numérique en m╚anique des fluides à l'aérodynamique et à l'hydrodynamique des écoulements incompressibles instationnaires demeurent non résolus. L'Institut de recherche aérospatiale du Conseil national de recherches du Canada est en train d'élaborer des algorithmes numériques et d'étendre son résolveur INSflow (résolveur Navier-Stokes des écoulements incompressibles) à la résolution des écoulements incompressibles instationnaires. La présente publication expose l'état actuel du développement du code INSflow et présente les résultats numériques obtenus pour des écoulements autour d'ailes oscillantes.%Unsteady low-Reynolds-number aerodynamics is fundamentally important to the design and operation of flight vehicles, especially in the emerging technology of Unmanned Aerial Vehicles. Numerical simulation provides an economical way to further understand the flow details. Unfortunately, solving the Navier-Stokes equations for low-Reynolds-number flows in incompressible regimes is made difficult by the lack of an independent evolution equation for the pressure. One way out of this difficulty is to construct the pressure field so as to guarantee the satisfaction of the continuity equation. Although considerable progress has been made, in recent years, to simulate incompressible flows with moving boundaries, many problems, related to the applications of computational fluid dynamics (CFD) methods to unsteady incompressible aerodynamic and hydrodynamic flows, remain unsolved. The Institute for Aerospace Research of the National Research Council Canada is developing numerical algorithms and extending the in-house CFD code INSflow (Incompressible Navier-Stokes flow solver) to solve unsteady flows in incompressible regimes. This paper reports the current status of the code development and presents numerical results for flows past oscillating wings.
机译：雷诺数不稳定的空气动力学对航空器的设计和运行，尤其是对无人机的新技术至关重要，数值模拟提供了一种更好地了解流动物理的经济方法液体。不幸的是，由于缺少独立的压力方程，很难求解具有低雷诺数的不可压缩流动的Navier-Stokes方程。克服这一困难的一种方法是构造压力场，以保证满足连续性方程。尽管近年来在存在移动边界的不可压缩流模拟领域中取得了长足的进步，但许多问题仍与流体力学中的数值模拟方法在空气动力学和流体力学中的应用有关。不稳定的不可压缩流动的流体力学仍未解决。加拿大航空航天研究所的国家研究委员会正在开发数值算法，并将其INSflow（Navier-Stokes不可压缩流解析器）解析器扩展到非稳态不可压缩流的解析度。该出版物介绍了INSflow代码的当前发展状况，并给出了围绕摆动机翼流动的数值结果。％非稳定的低雷诺数空气动力学对飞行器的设计和操作至关重要，特别是在无人机的新兴技术。数值模拟提供了一种经济的方式来进一步了解流量细节。不幸的是，由于缺乏独立的压力演化方程，很难求解不可压缩状态下低雷诺数流的Navier-Stokes方程。解决这一难题的一种方法是构造压力场，以确保满足连续性方程。尽管近年来在模拟具有移动边界的不可压缩流方面已取得了很大进展，但仍存在许多与计算流体力学（CFD）方法应用于不稳定的不可压缩空气动力和流体动力流有关的问题。加拿大国家研究委员会航空航天研究所正在开发数值算法，并扩展内部CFD代码INSflow（不可压缩的Navier-Stokes流量求解器），以解决不可压缩状态下的不稳定流量。本文报告了代码开发的当前状态，并提供了经过摆动翼的流动的数值结果。

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