基于转捩模型及声比拟方法的高精度圆柱分离涡/涡致噪声模拟

• 作者: 王光学 王圣业 葛明明 邓小刚
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 转捩模型 气动声学 分离涡模拟 加权紧致非线性格式
• 年，卷（期）: 2018,（19）
• 所属期刊栏目: 电磁学、光学、声学、传热学、经典力学和流体动力学
• 页码范围: 175-186
• 页数: 12页
• 字数: 7047字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.67.20172677

摘要

基于七阶加权紧致非线性格式(WCNS-E8T7),结合延迟分离涡模拟(DDES)和Ffowcs Williams-Hawkings声比拟方法,对亚临界雷诺数下单圆柱、圆柱-翼型的分离涡/涡致噪声问题进行了数值模拟.针对亚临界雷诺数下圆柱尾迹中的转捩问题,发展了基于 -Re 模型高精度转捩-延迟分离涡模拟(Tran-DDES)方法,并与传统基于全湍流剪切应力输运(SST)模型的高精度DDES方法进行了对比.单圆柱模拟结果表明:传统SST-DDES方法会造成平均流场的回流区增大,压差阻力偏小等问题;而添加转捩模型的Tran-DDES方法与实验符合得很好.圆柱尾迹中添加翼型后,翼型对圆柱附近流场产生影响,使SST-DDES方法造成的圆柱后回流区偏大的问题减弱,并与Tran-DDES模拟结果差异变小.但在脉动量预测以及脉动产生的噪声预测方面,Tran-DDES方法仍与实验符合得更好.