雷诺应力模型的初步应用*
2016-10-10董义道王东方王光学邓小刚
国防科技大学学报 2016年4期
关键词:模型
董义道,王东方,王光学,2,邓小刚
(1. 国防科技大学 航天科学与工程学院, 湖南 长沙 410073;2. 中山大学 物理学院, 广东 广州 510006)
雷诺应力模型的初步应用*
董义道1,王东方1,王光学1,2,邓小刚1
(1. 国防科技大学 航天科学与工程学院, 湖南 长沙410073;2. 中山大学 物理学院, 广东 广州510006)
针对SSG/LRR-ω雷诺应力模型,选取NASA湍流资源网站上的四个典型算例,即湍流平板边界层流动、带凸起管道流动、翼型尾迹区流动和NACA0012不同攻角绕流,开展初步的验证与确认工作,将部分结果和CFL3D进行对比。对于NACA0012翼型绕流,对比雷诺应力模型和SA模型的升力系数,结果表明:在失速攻角附近,雷诺应力模型明显优于SA模型。在此基础上,将该模型应用于DLR-F6翼身组合体的数值模拟,计算得到的机翼表面典型站位压力分布和实验值吻合良好,同时该模型捕捉到翼身交汇位置的小范围分离。
雷诺应力模型;验证与确认;复杂外形应用
大涡模拟和直接数值模拟能够精细捕捉流动特征,但是由于其计算量大,开展的相关研究还局限于学术领域。目前广泛使用的求解器大多基于雷诺平均NS(Reynolds Averaged Navier Stokes, RANS)方程,即将湍流的贡献抽象为雷诺应力张量。为了求解雷诺应力张量,需要引入湍流模型。绝大多数湍流模型基于线性Boussinesq假设,应用比较广泛的线性模型包括一方程SA模型[1]和两方程SST模型[2]。
线性涡黏模型在很多简单的流动问题中能够得到可靠的模拟结果,但是无法捕捉复杂的流场特征,包括大范围流动分离,流线弯曲效应以及流场的各向异性。……
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