双方程κ-ω SST湍流模型的显式耦合求解及其在叶轮机械中的应用

• 作者: 吴虎 杨金广
• 来源期刊: 航空学报
• 学科: 航空航天
• 关键词: 剪切应力输运 湍流模型 显式 耦合 叶轮机械 源项 刚性
• 年，卷（期）: 2014,（1）
• 所属期刊栏目: 流体力学与飞行力学
• 页码范围: 116-124
• 页数: 9页
• 分类号: V231.3
• 字数: 4776字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7527/S1000-6893.2013.0374

摘要

双方程k-ω剪切应力输运(SST)湍流模型通常以隐式耦合方式或者显式半耦合/解耦的方式来求解.本文提出了该模型的一种显式耦合应用方法,即通过点隐的方式来处理湍流源项的刚性,并与混合Runge-Kutta时间推进以及当地时间步长、隐式残差光顺等加速收敛技术相结合,从而使得湍流方程可以与流动方程同时求解.为了增强计算的鲁棒性,进一步对湍流变量进行了限制.将所发展的方法用于DLR平面叶栅算例,确认了求解结果的正确性以及刚性的来源.通过对三维NASA Rotor 67的模拟,验证了SST模型的精度;进一步将其与Badwin-Lomax (BL)模型、Spalart-All-maras(SA)模型对比,发现三者都能正确地捕捉出口参数分布,且SST与SA模型的模拟结果比较一致;对于该算例,SST模型在总温模拟上更具优势,而BL模型在总压分布上与试验值更加接近.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	吴虎	西北工业大学动力与能源学院	100	627	12.0	17.0
2	杨金广	西北工业大学动力与能源学院	9	83	6.0	9.0