基于间断有限元方法的可压缩混合层中大尺度结构和压缩性效应的数值模拟研究（英文）

发布时间：2019-03-31 12:23

【摘要】：基于间断有限元方法(DGM),对二维和三维、对流马赫数Mc=0.4和0.8的空间发展的可压缩混合层进行了数值模拟,并对混合层中的大尺度结构及压缩性效应进行了研究。重点观察了大尺度结构随压缩性变化的全景图像,文中采用λ2方法定义三维流动中的大尺度结构,流场中能够观察到大尺度的涡结构森林。当前数值模拟表明混合层的湍动能和雷诺应力随对流马赫数的增加而降低,这对RANS和LES模型的建立具有一定的参考意义。本研究也表明,间断有限元方法能够成功地应用于可压缩湍流的数值模拟。
[Abstract]:Based on the discontinuous finite element method (DGM), the two-dimensional and three-dimensional compressible mixed layers with convective Mach number Mc=0.4 and 0.8 are numerically simulated, and the large-scale structure and compressibility effect in the mixed layer are studied. The panoramic images of large scale structure changing with compressibility are observed emphatically. The large scale structure in three dimensional flow is defined by 位 2 method, and the large scale vortex structure forest can be observed in the flow field. The current numerical simulation shows that the turbulent kinetic energy and Reynolds stress of the mixed layer decrease with the increase of the convective Mach number, which is of certain reference significance for the establishment of the RANS and LES models. It is also shown that the discontinuous finite element method can be successfully applied to the numerical simulation of compressible turbulence.
【作者单位】： 中国航天空气动力技术研究院;布朗大学;
【基金】：Supported by the National Natural Science Foundation(No.11302213)
【分类号】：O241.82;O35

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