LES/RANS混合方法的入流条件研究

发布时间：2021-11-22 09:23

　　近三十年来,高性能计算机（HPC:High Performance Computer）和计算流体力学（CFD:Computational Fluid Dynamics）的发展,为湍流的数值模拟开辟了广阔的前景。其中,LES/RANS混合方法结合了两种方法各自的优点,在高雷诺数、大分离流动的计算中得到了广泛的应用,其在边界层中采用RANS方法,而在湍流脉动较大的区域采用LES方法,DES类方法就是其中的典型代表。在很多实际的工程问题中,关心及想要研究的只是脉动较大的充分发展的湍流区域,模拟从层流到湍流的转捩全过程就会浪费大量的计算时间,从而掩盖了混合方法本来的优点。如果能给定适当的湍流入流条件,将计算域限制在所关心的湍流区域,就可以大大降低计算量。本文的研究目的就是发展适用于DES类方法的湍流入流生成方法,并将其应用于一般的三维构型中,从而推动LES/RANS混合方法在工程实际中的应用。首先,引言阐释了发展适用于LES/RANS混合方法的湍流入流生成方法的重要性和必要性,之后对LES/RANS混合方法和湍流入流生成方法的研究进展进行了详细介绍,最后简要阐述了本文的主要工作。在第二章中,介... 

【文章来源】：中国空气动力研究与发展中心四川省

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 引言
    § 1.1 研究背景和意义
    § 1.2 LES/RANS混合方法的研究进展
        § 1.2.1 DES类方法的研究进展
    § 1.3 入流生成方法的研究进展
    § 1.4 本文的工作
第二章 数值方法
    § 2.1 前言
    § 2.2 控制方程与无量纲化
        § 2.2.1 控制方程的无量纲化
        § 2.2.2 直角坐标系下的无量纲形式的Navier-Stokes方程组
        § 2.2.3 曲线坐标系下的无量纲形式的Navier-Stokes方程组
    § 2.3 数值方法
        § 2.3.1 时间推进格式
        § 2.3.2 空间离散格式
            § 2.3.2.1 对流项的离散格式
            § 2.3.2.2 粘性项的离散格式
    § 2.4 湍流模型与数值方法
        § 2.4.1 湍流模型
        § 2.4.2 湍流方程求解
    § 2.5 DES类方法
        § 2.5.1 DES方法
        § 2.5.2 DDES方法
        § 2.5.3 IDDES方法
    § 2.6 边界条件
    § 2.7 本章小结
第三章 湍流入流生成方法
    § 3.1 前言
    § 3.2 RRM方法
    § 3.3 SEM方法
    § 3.4 RRM方法的推广
    § 3.5 本章小结
第四章 可压缩平板湍流边界层
    § 4.1 前言
    § 4.2 计算参数
    § 4.3 计算结果与分析
        § 4.3.1 平均流场信息
        § 4.3.2 脉动统计信息
        § 4.3.3 拟序结构特征
    § 4.4 本章小结
第五章 可压缩钝锥湍流边界层
    § 5.1 前言
    § 5.2 计算模型和参数
    § 5.3 计算结果与分析
        § 5.3.1 网格收敛性分析
        § 5.3.2 非定常计算结果
    § 5.4 本章小结
第六章 结束语
致谢
个人简历
参考文献


【参考文献】：
期刊论文
[1]超声速钝锥湍流边界层DNS入口边界条件的研究[J]. 董明,周恒.  应用数学和力学. 2008(08)
[2]Stability analysis and transition prediction of hypersonic boundary layer over a blunt cone with small nose bluntness at zero angle of attack[J]. 苏彩虹,周恒.  Applied Mathematics and Mechanics（English Edition）. 2007(05)
[3]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：3511403