很多人直觀地認為，飛機外流場模擬很簡單，不涉及動網格等技術，劃分完外部流場網格，設置完邊界條件就可以計算了。看起來確實簡單，但真正能理解飛機外流場仿真內涵的，可能并不多，涉及的模型選取，計算精度的探討等諸多問題，還是非常值得關注的。我們首先來回顧一些基本的常識，只有認識到這些基本概念，對飛機外流場的仿真分析才能真正做到有的放矢。
飛機空氣動力設計涉及的一些重點內容：
飛機空氣動力設計研制工作主要涉及機翼翼型設計、氣動噪音與模擬風洞實驗。在機翼設計中，超臨界翼型是改善飛機空氣動力性能的基本途徑之一。與常規翼型比較，超臨界翼型通過控制翼型外形，在設計點使翼型上表面出現較長范圍的超音速區，并利用等熵壓縮使超音速區以弱激波的形式結束。相對于常規翼型，超臨界翼型顯著提高了翼型的跨音速氣動特性，給機翼設計中在速度、厚度、升力系數等之間更大的選擇空間，為機翼設計提供一種新的設計思想。 提高遠程干線飛機的巡航馬赫數，能大大縮短飛行時間。超臨界機翼的臨界馬赫數高，能提供高的航程因子及大的抖振邊界，使飛機能有效降低巡航油耗。機翼氣動力布局參數對機翼阻力發散特性、抖振邊界、失速特性、力矩特性有直接的影響。超臨界機翼設計需要實現氣動與結構、部件與全機的綜合考慮，如何在氣動上兼顧設計點與非設計點、高速與低速、氣動力與氣動力矩從而滿足工程需要，這些都是超臨界機翼氣動力設計的難點。此外，對于三維增升裝置設計，還存在不小的困難，主要困難在于兩個方面。首先，外形復雜，機翼各段之間存在縫道，為了能在巡航狀態收起，翼型上往往還設計有方艙或凹槽，外形非常復雜且為多連通域。另外操縱面的偏轉會使外形上出現剪刀差的間斷，這樣的外形用CFD方法模擬具有相當的難度。其次，流動現象復雜。流動中各種粘性現象非常復雜，尺度差異很大。流動在剪刀差的端面會由于壓力不連續而導致強烈旋渦的產生，這一切對數值算法、湍流模式提出了極大的挑戰。即使是二維的增升裝置擾流中也存在激波附面層干擾、尾跡附面層干擾，尾跡相互融合，流動分離等復雜的粘性流動現象。
CFD在飛機外流模擬中的功能主要體現在：
(1) 可以在一定范圍內較準確地預測氣動力參數，代替部分風洞實驗；
(2) 可以與很多優化算法相結合，對氣動外形進行優化設計。
CFD在面向工程應用方面目前仍然存在一些急需解決的問題。
(1) 首先是復雜外形飛機的網格生成問題。現在得到CFD學界公認的一個事實是：一個復雜外形飛機 流場的數值模擬工作，網格生成需要的時間占整個工作的70%；
(2)高精度高分辨率的數值格式，現代飛機的外形極其復雜，流場中一般會存在激波、旋渦與分離、激波與附面層干擾等復雜流動現象。要想準確預測飛機的氣動力參數，數值格式必須有準確捕捉這些復雜流動現象的能力；
(3) 湍流數值模擬；
(4) 計算效率問題。
既然認識到，飛機外流場模擬中的主要工作量集中在復雜模型的網格生成上，作為一個簡單的例子，下面，將采用star-ccm+這一工具來實現一個飛機模型的網格劃分及計算，當然，在這里，并不打算對計算細節進行討論，僅僅起到一個拋磚引玉的作用，以引起大家對CFD數值模擬在飛機方面應用的興趣。之所以選用star-ccm+軟件，是因為它在模型處理，尤其是包面技術和網格方面具有太明顯的優勢，對一個復雜外形的機型，可以在很短的時間內完成建模，下面就給大家分享一下，本飛機三維數模是網友提供：
1.模型準備

2.將模型以stl格式導入star-ccm+中

3：網格劃分
Star-ccm+中的網格劃分經歷了如下過程：
1）對于模型是封閉區域：
面網格劃分->體網格生成
2）對于非封閉區域：
包面處理->面網格劃分->體網格生成
對于內外流場計算，特別是像汽車，飛機外流場計算，由于結構件的復雜性，一般都不是封閉的區域，要形成封閉的流場計算區域，首先必須對復雜的結構表面形成能涵蓋整個結構表面特征的包面，所以包面技術在這一過程中顯得尤為重要，能否實現復雜模型的流場計算，首先很大程度上處決于軟件包面技術的健壯性。
3.1 計算域的建立
對于飛機外流場，一般建立球形計算域，球形域的大小應該足夠大。在star-ccm+中通過representations->import 可以建立球形域，如圖

考慮到整個計算模型的對稱性，我們考慮一般的模型建立計算域，需要對整個模型進行布爾操作，得到一半模型。
3.1.1首先，與建立球形域一樣，建立一個更大的矩形域

建立完矩形域后，刪除其中的5個面，只保留一個位于對稱面上的表面，如下圖

3.1.2 利用對稱面，剖分得到一般的計算域
首先將球面與對稱面進行intersect，然后，通過右鍵->split interactively 將球面一半提取出來，然后刪除，得到如下一半的球形域

繼續按同樣方法進行操作，得到最終的一半模型