宽速域RANS-LES混合方法的发展及应用

• 作者: 刘健 罗堃宇 肖志祥
• 来源期刊: 空气动力学学报
• 学科: 航空航天
• 关键词: RANS-LES混合方法 脱体涡模拟 计算流体力学 非定常流动 流动分离 高雷诺数湍流
• 年，卷（期）: 2017,（3）
• 所属期刊栏目: 综述
• 页码范围: 338-353
• 页数: 16页
• 分类号: V211.3
• 字数: 14062字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7638/kqdlxxb-2017.0048

摘要

传统的雷诺平均方法(RANS)已经不能满足大范围分离、激波振荡、压力脉动、动载荷等极端工况下的流动预测需求;大涡模拟(LES)、直接数值模拟(DNS)等方法资源耗费多、效率低,离工程湍流问题仍较为遥远.RANS-LES混合方法结合了RANS高效率和LES高精度的特点,近期有望大规模应用到工程湍流问题中.首先对现有的RANS-LES混合方法进行了归类,对各自的构造思想、特点进行了分析.然后报告了脱体涡模拟(DES)类方法的发展历程和现状,讨论了使用DES类方法计算分离流动时,对流项离散格式对分离特性、小尺度结构及频谱特性等的影响,并构造了自适应耗散函数.最后介绍了近年来国内外RANS-LES混合方法在宽马赫数范围(马赫数从0.1到20)内的机理研究和工程应用.现有的以DES类方法为代表的RANS-LES混合方法能够较为精细地模拟非定常大分离流动中的复杂现象,但在计算效率等方面还有较大的改进空间;植入式DES方法在模拟全机带部件流动上具有较高的效率和模拟精度,是重要的发展方向.RANS-LES混合方法在动态失速、燃烧、气动弹性、气动噪声、气动光学等与非定常流动密切相关的方面也有广阔的应用前景.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	刘健	清华大学航天航空学院	65	774	13.0	26.0
2	肖志祥	清华大学航天航空学院	13	109	6.0	10.0
3	罗堃宇	清华大学航天航空学院	3	6	1.0	2.0