钱勤建,刘仙名,2,侯清海,2

(1 中国空空导弹研究院,河南洛阳 471000;2 航空制导武器航空科技重点实验室,河南洛阳 471000)

0 引言

底部阻力是总阻力的重要组成,其大小将直接影响着导弹或弹丸的射程,向底部回流区排气是降低底部阻力的有效方法。文献[1]利用LDV系统定量研究了圆柱体底部流动;文献[2]利用LDV系统研究了冷排气条件下圆柱体模型底部流场,获得了详细的流动参数。在20世纪90年代初期,国内也进行了底排方面的实验研究[3]。

在数值计算方面,文献[4-5]对圆柱体底部流场进行了数值模拟,文献[6-7]数值研究了底排条件下圆柱体底部流场,表明基于涡粘假设的湍流模型不能很好模拟底部流动。通过改善现有湍流模型,如压缩性修正[8],或者采用更复杂的方法,如离散涡模拟(DES)、大涡模拟(LES)以及其它的混合方法[9],能够获得较好的结果。但是复杂计算方法如离散涡模拟(DES)等所需的计算资源巨大,限制了其工程应用。

雷诺应力湍流模型直接对湍流脉动应力建立微分形式的输运方程并模化求解,相对于涡粘假设的湍流模型能更真实地反映湍流机理;而雷诺应力湍流模型的计算量要小于LES、DES等计算方法。文献[10]提出了线性方案的LRR-IP模型;Speziale等[11]发展了SSG模型。但是,利用雷诺应力湍流模型对圆柱体底部流动的研究工作尚不多见。

文中采用LRR雷诺应力模型对无底排和有底排两种情况下圆柱底部流动进行了模拟,相关计算结果同实验结果和已有的计算结果进行了比较,对圆柱体底部的壁面压力分布、流场中速度分布等流场特性进行了分析。……