王新光，陈 琦，万 钊，张爱婧，陈坚强

(1. 空气动力学国家重点实验室，绵阳 621010；2. 中国空气动力研究与发展中心计算所，绵阳 621000)

0 引 言

近年来，国家对于研发具有自主知识产权的自主品牌计算流体力学软件，给予了前所未有的重视。众所周知，湍流流动广泛存在于航空、航天、航海以及人们的日常生活中，湍流模拟方法是计算流体力学界长期以来面临的研究难题和研究热点。商业软件中通常使用RANS方法模拟湍流，常常需要在黏性底层中布置一定数目的网格点(通常y+≈1)，从而使得壁面附近的网格十分细密，不仅会极大地增加迭代收敛的计算步数，还会带来较为严重的数值刚性问题，从而导致迭代计算的稳定性下降。在复杂外形的数值计算中，网格量骤增，导致90%的计算时间都消耗在壁面附近1%计算域内。因此，目前主流商业软件在工程湍流模拟应用中默认采用壁面函数方法对湍流边界层进行模拟[1-2]，壁面函数方法可以大幅放宽壁面第一层网格的尺度(通常30

基于对数定律的标准壁面函数已经被大量不可压缩数值实验确认，其中包括DNS模拟零压力梯度边界层和槽道流等结果。随着近年DNS模拟能力的增强，涌现了大量可压缩湍流边界层DNS结果,其中文献[4]使用DNS模拟了可压缩低雷诺数槽道湍流，当马赫数较小时标准壁面函数和DNS结果较为吻合，但是随着马赫数的增加基于不可压流动的标准壁面函数和DNS之间的偏差逐渐增大。对于Ma2.48的槽道湍流，在黏性底层边缘附近y+=10，相较于壁面参数，密度减小了50%，温度增高了60%，表明低雷诺数超声速槽道湍流存在强可压缩性。……