The numerical simulation of unsteady flows around multiple bodies in relative motion, especially the rotor-airframe interaction, has been accomplished with a parallel unstructured overset mesh method. The governing unsteady Euler equations were discretized using a cell-centered finite-volume method in conjunction with Roe's flux-difference splitting. An implicit time integration algorithm based on the linearized seconde-order Euler backward difference was used to advance the solution in time. The flow solver was parallelized for the efficient calculation of complex flows requring a large number of cells. A quasi-unsteady solution-adaptive and geometry based mesh refinement technique were adopted to enhance the spatial accuracy of the solution.
The method has been applied to calculate the flow fields around rotor-airframe configurations. Validations was made by comparing the predicted time-averaged and instantaneous inflows and airframe surface pressure distributions with those of the measurements for the ROBIN (ROtor Body INteraction) configuration. The flow fields around a tilt rotor configuration were also simulated for demonstration. The overall results demonstrate that the effect of rotor wake on the airframe is strong, and thus the prediction of rotor-airframe interaction is very important for the rotary wing configurations.
병렬화된 비정렬 중첩 격자기법을 이용하여 상대운동을 하는 다중 물체 주변의 비정상 유동, 특히 로터-기체간 간섭현상에 대해 수치적 모사를 수행하였다. 지배 방정식(오일러 방정식)은 격자요소 중심의 유한체적 기법을 Roe의 FDS와 병행하여 차분하였고 선형화된 이차의 오일러 후방 차분법에 기초한 내제적 시간 적분법을 사용하여 해를 시간에 대해 전진시켰다. 또한 유동 해석자는 많은 격자요소를 필요로 하는 복잡한 유동장의 효율적인 계산을 위해 병렬화되었다. 해의 공간 정확도를 향상시키기 위해 준 비정상 해에 기초한 격자 적응과 기하학적 특성에 기초한 격자 재분할 기법이 사용되었다.
사용된 기법은 로터-기체 형상 주변의 유동장 해석에 적용되었다. ROBIN 형상의 실험치와 계산 결과를 비교함으로써 해석자를 검증하였고 해석자를 통하여 틸트로터 항공기 주변의 유동장을 해석하였다. 전체적인 결과를 통해 로터의 후류가 기체에 미치는 영향이 강하며, 로터-기체간 간섭현상의 연구가 회전익기 형상의 연구에 매우 중요함을 알 수 있다.
