湍流模型在对转桨梢涡模拟中的适用性分析

• 作者: 王英铸 毛翼轩 苏金波 王晴 胡健
• 来源期刊: 哈尔滨工程大学学报
• 学科: 交通运输
• 关键词: 数值模拟 对转桨 梢涡 湍流模型 重叠网格 敞水 大涡模拟 非定常
• 年，卷（期）: 2020,（12）
• 页码范围: 1750-1756
• 页数: 7页
• 分类号: U661.31
• 语种: 中文
• DOI: 10.11990/jheu.201904044

摘要

为了研究对转桨梢涡的演化规律,通过数值模拟方法对对转桨梢涡进行研究,分析不同湍流模型(雷诺平均数值模拟(RANS)、分离涡模拟(LES)、大涡模拟(DES))对对转桨梢涡数值模拟的影响.采用重叠网格实现对转桨反向旋转的运动指定,并针对不同的湍流模型完成相应的边界层网格处理.分别采用上述3种模型对对转桨的敞水水动力性能进行预报.在完成对转桨敞水水动力特性计算的湍流模型验证后,对转桨梢涡进行数值模拟.通过对比,上述湍流模型的计算结果和实验数据吻合良好,RANS模型的计算误差最小.结果表明:在相同的网格精度和时间精度下,RANS和DES湍流模型对流场的复杂涡结构的计算结果较差,对对转桨梢涡细节计算精度均较低.采用LES模型的计算结果更完整的显示了对转桨梢涡结构,能够满足对转桨梢涡及尾流场非定常流动的精细研究和分析的要求.