航空计算技术
航空計算技術
항공계산기술
AERONAUTICAL COMPUTER TECHNIQUE
2013年
6期
26-29
,共4页
激波-附面层干扰%分离流动%壁面函数%附面层网格加密%RANS%SST k-ω湍流模型
激波-附麵層榦擾%分離流動%壁麵函數%附麵層網格加密%RANS%SST k-ω湍流模型
격파-부면층간우%분리류동%벽면함수%부면층망격가밀%RANS%SST k-ω단류모형
shock-boundary layer interaction%separated flow%wall function%boundary-layer mesh adap-tion%RANS%SST k-ωturbulence model
以数值模拟激波-附面层干扰引起的流动分离问题为研究背景,发展了基于有限体积方法的雷诺平均Navier-Stokes(RANS)方程的流场数值模拟方法。利用壁面函数模型得到壁面剪切应力,通过修正壁面粘性通量,构造了一种新的湍流边界处理方法,并将其耦合到RANS方程和SST k-ω湍流模型的数值求解中;同时,针对激波诱导引起的附面层流动分离问题,提出一种附面层网格加密技术,能够自适应加密分离区内附面层网格,使得在流动分离区域也能够使用壁面函数模型。数值算例表明,壁面函数模型能够降低数值模拟结果对网格的依赖性;同时也验证了壁面函数耦合附面层网格自适应方法,在处理激波诱导引起的附面层流动分离问题时的有效性和准确性。
以數值模擬激波-附麵層榦擾引起的流動分離問題為研究揹景,髮展瞭基于有限體積方法的雷諾平均Navier-Stokes(RANS)方程的流場數值模擬方法。利用壁麵函數模型得到壁麵剪切應力,通過脩正壁麵粘性通量,構造瞭一種新的湍流邊界處理方法,併將其耦閤到RANS方程和SST k-ω湍流模型的數值求解中;同時,針對激波誘導引起的附麵層流動分離問題,提齣一種附麵層網格加密技術,能夠自適應加密分離區內附麵層網格,使得在流動分離區域也能夠使用壁麵函數模型。數值算例錶明,壁麵函數模型能夠降低數值模擬結果對網格的依賴性;同時也驗證瞭壁麵函數耦閤附麵層網格自適應方法,在處理激波誘導引起的附麵層流動分離問題時的有效性和準確性。
이수치모의격파-부면층간우인기적류동분리문제위연구배경,발전료기우유한체적방법적뢰낙평균Navier-Stokes(RANS)방정적류장수치모의방법。이용벽면함수모형득도벽면전절응력,통과수정벽면점성통량,구조료일충신적단류변계처리방법,병장기우합도RANS방정화SST k-ω단류모형적수치구해중;동시,침대격파유도인기적부면층류동분리문제,제출일충부면층망격가밀기술,능구자괄응가밀분리구내부면층망격,사득재류동분리구역야능구사용벽면함수모형。수치산례표명,벽면함수모형능구강저수치모의결과대망격적의뢰성;동시야험증료벽면함수우합부면층망격자괄응방법,재처리격파유도인기적부면층류동분리문제시적유효성화준학성。
A finite volume type Reynolds Average Navier-Stokes ( RANS ) solver for separated flows in-duced by shock-boundary layer interaction was presented .Coupling with RANS equations and SST k-ωturbulence model , a turbulent wall boundary condition approach was developed by using wall function model to solve wall shear stress and to modify the viscous flux at the wall boundaries .In addition ,in order to handle the flow separation induced by shock ,a boundary layer mesh adaption technique with the wall function model was employed to refine the boundary layer meshes in the separating area .Numerical stud-ies showed the grid sensitivity decreased by using wall function model .Meanwhile ,the robustness and so-lution accuracy of the present approach in dealing with shock induced flow separation was demonstrated by the numerical results .