基于RANS/LES混合方法的分离流动模拟

发布时间：2022-08-04 12:01

　　飞行器在大迎角、快速俯仰机动时,流场中含有大尺度、非定常的涡结构,传统雷诺平均Navier-Stokes（RANS）模型不能准确模拟流场结构,根据国际上相关研究的发展趋势,需要采用混合RANS/大涡模拟（LES）模型来对复杂分离流动进行准确模拟。本文对基于分区混合与湍流尺度混合的双重RANS/LES混合计算模型进行发展与应用。通过典型简化模型的静、动态湍流大分离流动,测试和验证所采用的脱体涡模拟（DES）类方法,重点研究改进的延迟DES（IDDES）模型在动态问题应用中的正确性和有效性,并对所采用的数值模拟方法和相应的计算软件的可靠性、鲁棒性以及精度进行了考核验证。典型算例包括超声速圆柱底部流动、跨声速方腔流动、NACA0015机翼深失速分离涡模拟等。计算表明:发展的IDDES类混合计算模型可有效解决对数层不匹配的问题;对于定态非定常分离流动,DES、DDES、IDDES等模型计算结果差别不大,随着流动的非定常特性增强,IDDES模型的优势逐渐显现;对于动态非定常分离流动,则需要采用IDDES类模型。 

【文章页数】：12 页

【文章目录】：
1 数值求解方法
    1.1 DES类方法
    1.2 基于IDDES方法的修正
        1）近壁影响修正
        2）网格拉伸修正
        3）过渡函数
2 算例考核
    2.1 超声速圆柱底部流动
    2.2 跨声速方腔流动
    2.3 三维机翼深失速分离涡模拟
3 结论


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于当地流动结构的RANS/LES混合模型[J]. 徐晶磊,高歌,杨焱.  航空学报. 2014(11)
[2]RANS/LES在超声速突起物绕流中的应用研究[J]. 陈琦,司芳芳,陈坚强,袁先旭,谢昱飞.  航空学报. 2013(07)
[3]超声速湍流流场的RANS/LES混合计算方法研究[J]. 袁先旭,邓小兵,谢昱飞,张志成.  空气动力学学报. 2009(06)
[4]新世纪对流体力学提出的要求[J]. 周恒.  自然科学进展. 2000(06)



本文编号：3669501