RANS/LES在超声速突起物绕流中的应用研究

• 作者: 司芳芳 袁先旭 谢昱飞 陈坚强 陈琦
• 来源期刊: 航空学报
• 学科: 物理学
• 关键词: RANS/LES方法 突起物 激波/边界层干扰 超声速流动 数值模拟
• 年，卷（期）: 2013,（7）
• 所属期刊栏目: 流体力学与飞行力学
• 页码范围: 1531-1537
• 页数: 7页
• 分类号: V411.4|O355
• 语种: 中文
• DOI: 10.7527/S1000-6893.2013.0271

摘要

安装在超声速/高超声速飞行器表面的突起物如机翼、控制舵等通常会导致复杂的激波/边界层干扰,对突起物的局部气动特性甚至飞行器整体的气动特性产生较大的扰动.在采用计算流体力学(CFD)数值模拟此类问题时,传统的求解雷诺平均Navier-Stokes(RANS)方程方法由于不能准确预测湍流脉动流场并且精度有限,在应用上受到一定的限制.本文在研究B-L (Baldwin-Lomax)内层模型和Smagorinsky亚格子模型优缺点的基础上,提出了一种新型的RANS/LES(Large Eddy Simulation)混合模型,并进行了算例验证,证实了该方法的可行性.在此基础上,对火箭表面突起物的干扰流场进行了数值模拟研究,细致地刻画了突起物附近的激波/边界层干扰、剪切层失稳和底部分离涡形成的非定常过程,获得了突起物及火箭表面上的压力脉动历程并进行了频谱分析.研究发现,相对于突起物底部的非定常分离流动,突起物前缘的激波和边界层相互干扰的非定常过程是突起物周围压力脉动的主导因素,这种高频的压力脉动可能对火箭内设备的正常工作产生不利的影响.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	袁先旭	中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所	52	304	9.0	15.0
2	谢昱飞	中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所	29	220	9.0	14.0
3	陈坚强	中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所	61	277	10.0	13.0
4	陈琦	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	17	41	4.0	6.0
8	司芳芳	中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所	2	11	2.0	2.0