资源描述：
《k_SST两方程湍流模型中参数影响的初步分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第28卷第2期空气动力学学报Vol.28,No.22010年4月ACTAAERODYNAMICASINICAApr.,2010文章编号:0258-1825(2010)02-0213-05k-XSST两方程湍流模型中参数影响的初步分析周宇,钱炜祺,邓有奇,马明生(中国空气动力研究与发展中心,四川绵阳621000)摘要:Menter的k-XSST两方程湍流模型在流体力学计算中有良好表现。利用均匀试验设计方法对k-XSST模型中八个参数在小攻角亚声速、跨声速和大攻角三种典型的翼型绕流流场计算中的影响规律进行了分析。分析结
2、果表明在附着流中参数a1是对流场的影响最大的参数;而在分离流中,参数a1对流场的影响与湍流产生与耗散等*项的作用相当,模型中的四个参数:RX2、B2、B和a1的取值都会对计算结果有较大的影响。关键词:k-XSST两方程湍流模型;翼型;均匀试验设计中图分类号:V211.3文献标识码:A¹地模拟远离壁面充分发展的湍流流动,而k-X模型则0引言更为广阔地应用于各种压力梯度下的边界层问题。随着计算机技术与计算流体力学的发展,人们开为了集合两种模型的特点,MenterFR提出了k-X[2]始越来越多依靠计算手段来研究全机、多
3、段翼的绕流SST两方程模型,它是一种在工程上得到广泛应以及工程内流等复杂流动。在这些复杂流动中湍流用的混合模型,在近壁面保留了原始k-X的模型,在的影响变得很重要,例如对于常见的逆压梯度影响产远离壁面的地方应用了k-E模型,其涡粘系数和k方生的流动分离现象,湍流的动量输运作用使得流动程以及X方程可以写成如下形式:/粘0在壁面上。因此如果对湍流的输运作用估计过a1kMt=[1]max(a小如层流,流动分离现象将会出现的更加频繁。而1X;8F2)如果对湍流输运作用估计过度如k-E两方程模型,将DQk55k5ui*=(L
4、+RkLt)+Sij-BQXkDt5xj5xj5xj会使流动分离延迟甚至使流动不发生分离。因此在流体力学计算中湍流计算模型的优劣将会对计算结(Sij=-Quciucj)果产生重要的影响。目前,工程上已建立起多种湍流DQX55XC5ui2=(L+RXLt)+Sij-BQX+Dt5xj5xjMt5xj模型,这些模型或多或少都含有经验参数,这些参数的取值大都是通过一些特殊条件下的实验结果来标2(1-F1)QRX215k5XX5xj5xj定的,未必对所有流动情况都适用,因而在实际应用2k中,通常需要针对一些特定的流动类型对
5、这些参数值其中8为涡量,F2=tanh(arg2),arg2=max2;0.09Xy进行调整。但是,对这些参数进行调整,首先需要分500M析模型参数的取值对计算结果的影响规律和影响大2;y为距壁面的距离。模型中的参数取值为:W=yX小。因此,本文以工程上广泛应用的k-XSST两方程4F1W1+(1-F1)W2。其中:混合函数F1=tanh(arg1);湍流模型为研究对象,对模型中的八个模型参数对计k500M4QRX2k算结果的影响进行了初步的分析。arg1=minmax0.09Xy;y2X;CDkXy2;15k5X
6、-201k-XSST两方程模型CDkX=max2QRX2;10。X5xj5xj在两方程涡粘性湍流模型中,k-E模型能够较好第一组参数W1设定a1=0.31,Rk1=0.85,RX1=015,¹收稿日期:2009-01-26;修订日期:2009-04-28作者简介:周宇(1984-),男,安徽怀远人,研究实习员,主要研究领域:系统辨识.214空气动力学学报第28卷**2*B1=0.075,B=0.09,J=0.41,C1=B1/B-RX1J/B。第二组参数W2设定a1=0.31,Rk2=1.0,RX2=0.856,B
7、2=**2*0.0828,B=0.09,J=0.41,C2=B2/B-RX2J/B。对于第一组参数的取值,对应于Wilcox的k-X[3-4]模型;对于第二组参数的取值,对应于标准k-E模型。模型中混合函数F1的作用就是完成模型由近壁面的k-X模型到远离壁面的k-E模型的过渡。2k-XSST模型的参数影响分析2.1RAE2822翼型跨声速绕流计算首先选取如下的典型湍流流动工况:RAE2822图2计算出的翼型表面压力分布与实测值比较翼型,来流马赫数为0.734,翼型攻角为3.19b,基于翼6Fig.2Comparis
8、onofthepressuredistribution型弦长c的流动雷诺数为6.5@10。在计算过程中,obtainedfromcalculationandexperiment取计算域为距离翼型16倍弦长,用200@60的C型网8果采用8参数3水平的全因素分析,需要对所有的3-6格离散,近壁第一层网格到壁面的距离为1@10c,如种参数组合进行计算,这是个很巨
