简化三方程转捩模型在高超声速流动中的应用

论文摘要

在雷诺平均方法的基础上,通过耦合k-ωSST湍流模型和间歇因子转捩模型,引入湍流模型和转捩模型的可压缩修正方法,对高超声速平板、双楔、尖锥三类模型边界层转捩流动开展了数值模拟研究。与实验结果的对比分析表明基于压力梯度表征参数Tw=RTΩ/ω的简化三方程转捩模型,能够准确捕捉高超声速平板边界层流动的转捩起始位置、转捩区域长度以及湍流区壁面热流。而对于双楔、尖锥模型,改进前的简化三方程转捩模型由于受到流动可压缩效应的影响,边界层转捩后湍流区的壁面热流模拟预测结果明显高于实验值。在添加模型可压缩修正方法后,转捩区域长度和湍流区壁面热流模拟结果得到有效改善,与实验值吻合较好。可见,简化三方程转捩模型在添加可压缩修正方法后具备准确模拟预测高超声速边界层流动转捩的潜力。

论文目录

• 0 引言
• 1 数值计算方法
•   1.1 控制方程
•   1.2 简化三方程转捩模型
• 2 压缩性修正
•   2.1 湍流模型压缩性修正
•   2.2 简化转捩模型压缩性修正
• 3 数值计算结果与分析
•   3.1 高超声速平板流动
•   3.2 高超声速双楔流动
•   3.3 高超声速尖锥流动
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 蔡林峰,李昊歌,赵文文,陈伟芳

关键词: 简化三方程转捩模型,湍流模型,可压缩修正,高超声速,边界层转捩,斯坦顿数,壁面热流

来源: 空气动力学学报 2019年06期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,基础科学

专业: 力学,航空航天科学与工程

单位: 浙江大学航空航天学院

基金: 国家自然科学基金（11572284,51575487）,国家自然科学基金青年基金（11502232）

分类号: V211.3

页码: 945-949+982

总页数: 6

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