细长体大攻角绕流表现出明显的非对称性,这给前体具备细长形状特征的飞行器的飞行控制带来了极大困难,显著降低了飞行器飞行的机动性和敏捷性。本项目拟运用新兴的兼顾计算精度与效率的尺度自适应模拟(Scale-Adaptive Simulation,SAS)方法来研究这一气动难题。在Menter-SAS模型基础上,通过修改von Karman长度尺度构造和升级基准湍流模型来构造一全新SAS模型,能较好预测细长体大攻角绕流,尤其是小尺度涡结构和非定常特性,并结合流动稳定性理论来探讨绕流非对称性形成机理。全新SAS模型除能克服RANS/LES分界面的网格依赖性外,还将计及物面自适应当地涡粘性和雷诺应力非线性效应,从而为非定常大尺度分离湍流的准确预测提供一个新选择。本项目数值研究成果对掌握细长体大攻角绕流确切的流场结构和气动力特性、理解非对称性形成机理、发展大攻角非对称主动控制措施具有重要意义。
英文主题词slender body;high incidence;asymmetric vortical flow;stability theory;scale-adaptive simulation