低雷诺数翼型层流分离现象大涡模拟方法

论文摘要

为准确预测翼型低雷诺数条件下出现的层流分离流动现象,发展了基于结构化拼接网格的大涡模拟方法。控制方程为Favre滤波Naver-Stokes方程,并选用多种亚格子模型。空间离散采用AUSM格式以及高阶WENO格式,时间推进采用显式方法和隐式方法。以SD7003翼型在雷诺数60 000及4°迎角下的层流分离流动为研究对象,对比分析了数值格式、亚格子模型、网格尺度对流场预测结果的影响。数值结果表明:划分的计算网格能够有效解析小尺度流动结构,基于隐式亚格子模型、采用AUSM格式和双时间步推进的大涡模拟方法能够准确预测流动分离、转捩、再附等复杂流动现象,计算得到的平均压强系数与雷诺应力分布与文献数据吻合较好。与转捩模式计算结果对比进一步表明:发展的大涡模拟方法能够准确预测翼型低雷诺数层流分离流动非定常演化过程,为下一步的研究工作建立了有效的数值模拟手段。

论文目录

• 0 引言
• 1 数值方法
•   1.1 控制方程
•   1.2 亚格子模型
•     1.2.1 Smagorinsky模型
•     1.2.2 DSM模型
•     1.2.3 WALE模型
•   1.3 数值格式
•     1.3.1 空间离散格式
•     1.3.2 时间推进方法
•   1.4 计算网格及边界条件
• 2 结果分析
•   2.1 数值格式影响
•     2.1.1 时间推进方法
•     2.1.2 空间离散格式
•   2.2 亚格子模型影响
•   2.3 网格尺度影响
•   2.4 转捩模式对比
• 3 结论
• 4 下一步工作

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 朱志斌,刘强,白鹏

关键词: 低雷诺数,翼型,层流分离,转捩,再附,大涡模拟

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: 中国航天空气动力技术研究院

基金: 国家自然科学基金（11672282）

分类号: V211.3

页码: 915-923

总页数: 9

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