简化三方程转捩模型在高超声速流动中的应用

发布时间：2021-11-03 04:07

　　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T_w=R_TΩ/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。 

【文章来源】：空气动力学学报. 2019,37(06)北大核心CSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

计算条件1时的高超声速平板壁面斯坦顿数分布图

计算条件2时的高超声速平板壁面斯坦顿数分布图

计算条件3时的高超声速平板壁面斯坦顿数分布图

【参考文献】：
期刊论文
[1]Menter转捩模型在高超声速流动模拟中的改进及验证[J]. 张毅锋,何琨,张益荣,毛枚良,陈坚强.  宇航学报. 2016(04)
[2]Boundary-layer transition prediction using a simplified correlation-based model[J]. Xia Chenchao,Chen Weifang.  Chinese Journal of Aeronautics. 2016(01)
[3]基于新的经验关联公式的γ-Reθ转捩模型在高超声速流动中的应用[J]. 郑赟,李虹杨.  推进技术. 2015(06)
[4]高超声速飞行器前体边界层强制转捩数值模拟[J]. 周玲,阎超,孔维萱.  航空学报. 2014(06)
[5]采用γ-Reθt模型的转捩流动计算分析[J]. 王刚,刘毅,王光秋,单肖文.  航空学报. 2014(01)
[6]γ-Reθ模式应用于高速边界层转捩的研究[J]. 孔维萱,阎超,赵瑞.  空气动力学学报. 2013(01)
[7]关于补充Langtry的转捩模型经验修正式的数值探讨[J]. 张晓东,高正红.  应用数学和力学. 2010(05)
[8]一种适用于超音速边界层的湍流转捩模式[J]. 王亮,符松.  力学学报. 2009(02)



本文编号：3473014