本論文由兩個部分組成。第一部分旨在發展一個準確,穩定且有效率的二維Euler 及 Navier-Stokes 解子,應用在無結構性三角形網格上,以發揮此種網格在處理複雜外 型流場時的方便性。本文使用向風插分的有限體積法,將守恆物理量儲存於三角形格 點之形心。文中提出了多種重建模式來計算三角形每一個面上的臨面值,再據此利用 Roe 發展的近似Rimann解子求出高階之非黏性數值通量。為了消除因流場之不連續性 所引發的數值振動,文中提出了以局部解之梯度為方向的特徵值所建立之限制函數。 在黏性項的計算上,文中亦舉出一種在一般三角形網格能近似二階準確的面上梯度計 算方法。為了配合代數型紊流模式計算中所需要之長度尺度,本文另外建立了一個紊 流參考網格來處理。在時間積分方面,本文成功的將一種隱性的近似LU矩陣分解法( Approximate LU Factorization;ALU) 應用在三角形網格上。此外,並提出BGW 著色 技巧來增加ALU 法的向量化程度。在文中並以許多基本的非黏性及黏性流的問題,及 其一些包含複雜外型的流場,驗證本文所發展之數值方法的準確性及穩定性。 本論文第二部分係利用所發展的Euler 解子加入處理動態格點的能力後,與兩個自由 度的氣彈解子耦合來探討二維機翼-尾翼組合的顫振問題。本文是在一翼剖面前方存 置另一個二倍大的翼剖面來模擬此種組合。文中依據機翼攻角之不同而建立兩種組合 模式探討。本文針對前方機翼(1) 靜止不動及(2) 強制做俯仰運動來探討機翼尾流對 尾翼的空氣動力及空氣彈力特性的影響。在空氣動力部分,文中可見機翼的尾流使得 尾翼表面上震波大幅度的移動,亦造成空氣動力負載的改變。在空氣彈力方面,因為 機翼尾流對尾翼震波強度及有效攻角的改變,使得尾翼的顫振邊界改變。而當機翼強 制擺動所釋放之非定常尾流除了會造成尾翼之顫振邊界改變外,本文發現當機翼的強 制擺動頻率與尾翼的響應頻率相同時,引發另一個不穩定的共振現象,同樣使得尾翼 做大幅度的振盪,造成結構的破壞。
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