高阶精度方法下的湍流生成项对跨声速流动数值模拟的影响研究.pdf

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1、第33卷第1期空气动力学学报Vo1．33，No．12015年O2月ACTAAERoDYNAMICASINICAFeb．，2015文章编号：0258—1825(2015)01—0025—06高阶精度方法下的湍流生成项对跨声速流动数值模拟的影响研究王运涛，孙岩，李松。，李伟(1．中国空气动力研究与发展中心计算空气动力学研究所，四川1绵阳621000；2．中国空气动力研究与发展中心空气动力学国家重点实验室，四川绵阳621000)摘要：利用五阶空间离散精度的WCNS格式和多块结构网格技术，通过求解雷诺平均NS方程，开展了SST

2、两方程模型不同湍流生成项组合方式对跨声速流动数值模拟影响的计算分析。研究的主要目的是为高阶精度格式在复杂外形上的工程应用提供技术支撑。计算模型采用了RAE2822超临界翼型和DLR-F6翼身组合体构型。研究内容主要包括不同湍流生成项对残差收敛历程、边界层湍流粘性系数分布、边界层速度分布、压力系数分布以及模型整体气动力特性的影响。不同湍流生成项组合方式的流场计算结果还与风洞试验数据进行了对比。研究结果表明：对于小迎角不存在明显分离的跨声速流动，不同湍流生成项对流场的高精度计算结果的影响很小，可以不用考虑。关键词：湍流生成

3、项；跨声速流动；高精度计算；WCNS格式；RANS方程；SST湍流模型中图分类号：V211．7文献标识码：Adoi：10．7638／kqdlxxb一2014．0082Numericalstudyoftheeffectofturbulentproductiontermsonthesimulationoftransonicflowswithhigh-ordernumericalmethodWangYuntao，SunYan。，LiSong。，LiWei(1．ComputationalAerodynamicsInstitut

4、eofChinaAPr0口m站sResearchandDevelopmentCenter，Mianyang621000，China；2．StateKeyLaboratoryofAer0d口ms，ChinaAr0nmcsResearchandDevelopmentCenter，Mianyang621000，China)Abstract：TheeffectofdifferentdefinitionsofturbulenceproductiontermsinSSTturbulencemodelonthetransonicfl

5、owsimulationisinvestigatednumericallythroughsolvingtheReynolds—AveragedNavier—Stokes(RANS)equationswiththeuseoffifth——orderweightedcompactnonlin——earscheme(WCNS)andmulti—blockstructuredgridtechnology．Themainpurposeofpresentworkistoprovidetechnicalsupportforengin

6、eeringapplicationsofhigh—orderdifferenceschemesoncomplexconfigurations．RAE2822subcriticalairfoilandDLR—F6wingbodyconfigurationareadoptedasthecomputationalmodelsinthepaper．Thenumericalinvestigationfocusesmainlyontheinfluenceofdifferentdefinitionsofturbulenceprodu

7、ctiontermsinSSTturbulencemodelonresidualconvergenceprocess，turbulentviscosityandvelocitydistributioninboundarylayer，pressurecoefficientsandaerodynamiccharacteristics．Theflowsolutionswithdifferentdefini—tionsofturbulenceproductiontermsarealsocomparedwithsomewindt

8、unneltestresults．Theinvestigationshowsthattheinfluenceofdifferentdefinitionsofturbulenceproductiontermsonhigh—ordersimulationiSSOtrivialthatnofurtherconsiderationiSne