高超声速数值模拟平台转捩模型的标定.pdf

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1、第33卷第1期空气动力学学报Vol_33。No．i2015年O2月ACTAAERoDYNAMICASINICAFeb．，2015文章编号：0258—1825(2015)O1～0042—06高超声速数值模拟平台转捩模型的标定张毅锋，雷净，张益荣，毛枚良，陈坚强(1．中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所，四川绵阳621000；2．北京临近空间飞行器系统工程研究所，北京100076)摘要：基于CARDC的高超声速流动数值模拟软件平台Chant-2．0，以典型低速平板转捩算例为参考，对RgO转捩模型的经验关系式进行了标定，并且对压力梯度函

2、数进行了高马赫数修正，在高超平板和尖锥的转捩算例中进行了初步检验，计算结果表明：在高超计算平台上标定的转捩模型，较好地模拟了低速平板流动的转捩起始位置和转捩区长度，经过高马赫数修正后在高超流动转捩模拟中表现出较大的潜力。关键词：高超声速流动；数值模拟；转捩模型；标定中图分类号：V211．3文献标识码：Adoi：10．7638／kqdlxxb一2014．0110CalibrationoftransitionmodelforhypersonicnumericalsimulationplatformZhangYifeng，LeiJing，Zha

3、ngYirong，MaoMeiliang。ChenJianqiang(1．ComputationalAerodynamicsInstituteofChinaAerodynamicsResearchandDevelopmentCenter，Mianyang621000，China；2．BeijingInstituteofNearspaceVehicle’sSystemsEngineering，Beijing100076，China)Abstract：BasedonCARDChypersonicnumericalsimulationplatf

4、ormChant一2．0，applica—tionsofy-Re。modeltohypersonicboundarylayertransitionareinvestigatedpreliminarily．ThetransitiononsetandlengtharepredictedbysolvingtWOtransportequationsforturbulenceinter—mittencyfactorandmomentumthicknessReynoldsnumber．Firstly，y-Retransitionmodelusingl

5、ocalcorrelationfunctionsiscalibratedthroughfourcasesoflowspeedflatflows，andintheprocessfreestreamturbulenceintensitieshaveawiderangefromlowlevelnaturaltransitiontohighlevelbypasstransition．Then，takingaccountofflowpropertiesofhypersonicboundarylayer，thepressuregradientfunc

6、tionusedinthetransitionmodelSRe日correlationisproperly+modifiedforhighMachnumberflows．Finally，byadoptingthenewmodelfunctions，hypersonicboundarylayertransitionsofflatandsharpconearecalculatedandcomparedwithreferrencedata．Thesimulationresultsindicatethatthespeciallycalibrate

7、dcorrelationsforhypersonicplat—formsoftwarecanaccuratelypredicttheonsetandlengthoftransitionregioninlowspeedcases，andhighMachnumbercorrectionshowsgoodperformanceinhypersonicsimulations．Keywords：hypersonicflow；numerica1simulation；transitionmodel；calibration年提出了一种可避免非局部信息的)

8、,-Re转捩模0引目型，该模型没有考虑转捩过程的物理机理，而是依Menter等根据低速平板转捩风洞试验，在2002据风洞实验数据将局部湍流度和压力梯度等物理量收稿日期：2014—09—18；修