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基于RANS/LES方法的超声速底部流场数值模拟
  • ISSN号:1000-6893
  • 期刊名称:《航空学报》
  • 时间:0
  • 分类:V211.3[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
  • 作者机构:西北工业大学航空学院,西安710072
  • 相关基金:国家重点基础研究发展计划(2015CB755800); 国家自然科学基金(11172240); 航空科学基金(2014ZA53002)
作者: 张露, 李杰
中文摘要:

分别采用基于两方程k-ω剪切应力输运(SST)湍流模型的延迟DES(DDES)、更改的DDES(MDDES)和改进的DDES(IDDES)方法,并引入可压缩修正,结合三阶MUSCL-Roe和五阶WENO-Roe两种空间离散格式,针对超声速底部的复杂流动现象,开展了数值模拟研究。计算结果表明本文方法能够捕捉到超声速底部流动中丰富的湍流结构,通过分析计算结果对超声速底部的流动机理有了进一步的认识,为下一步的超声速底部流动减阻改进和雷诺平均NavierStokes/大涡模拟(RANS/LES)方法在非定常高可压缩性流动中的应用提供了参考。通过对比分析不同空间离散格式的计算结果研究了数值耗散对计算的影响,五阶WENO-Roe格式的计算结果与实验结果吻合良好;对不同RANS/LES混合方法的计算结果进行了对比分析,结果表明IDDES方法在近壁区的表现优于DDES和MDDES方法。

英文摘要:

Numerical investigation on supersonic base flow is performed using several Reynolds averaged Navier-Stokes(RANS)and large eddy simulation(LES)hybrid methods based on k-ωshear stress transport(SST)model with compressibility correction,including delayed detached eddy simulation(DDES),modified-DDES(MDDES)and improved-DDES(IDDES)approaches.Third-order MUSCL-Roe and fifth-order WENO-Roe spatial scheme are applied in the investigation.The numerical results show plenty of small scale turbulence structure in supersonic base flow.The complex flow physics are comprehensively understood,which provides references for the base aerodynamic drag reduction and the application of RANS/LES hybrid methods to unsteady highly compressible flows in future research.Numerical dissipation effects of two spatial schemes are investigated.Computational results show that fifth-order WENO-Roe scheme is more validated than third-order MUSCL-Roe scheme when compared with experimental data.Furthermore,comparative analysis of the computational results with several RANS/LES hybrid methods is conducted.The results show that IDDES approach has better performance in regions near the wall than DDES and MDDES approaches.

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期刊信息
  • 《航空学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国航空学会
  • 主编:孙晓峰
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  • 邮编:100083
  • 邮箱:hkxb@buaa.edu.cn
  • 电话:010-82317058 82318016
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-6893
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1929/V
  • 邮发代号:82-148
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,美国应用力学评论,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:24676