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圆柱亚临界-临界-超临界流动特性的大涡亚格子模型比较研究
被引量:
1
1
作者
祝志文
邓燕华
《动力学与控制学报》
2016年第4期371-378,共8页
为获取圆柱在亚临界、临界和超临界区内的气动特征,基于大涡模拟并分别采用Smagorinsky亚格子尺度模型和动力亚格子尺度模型计算了Re=4.1×10^4~8.2×10^5内的绕流场.将获得的圆柱定常与非定常气动特性与相关文献进行了对比.研...
为获取圆柱在亚临界、临界和超临界区内的气动特征,基于大涡模拟并分别采用Smagorinsky亚格子尺度模型和动力亚格子尺度模型计算了Re=4.1×10^4~8.2×10^5内的绕流场.将获得的圆柱定常与非定常气动特性与相关文献进行了对比.研究表明,两种亚格子模型均能给出圆柱升力系数平均值、RMS值和涡脱St数的合理估计,能预测阻力系数的下降.但两种亚格子模型均无法准确预测临界区阻力系数的快速下降、不同Re数下压力系数平均和RMS值在圆柱表面的分布.在临界和超临界区,Smagorinsky亚格子尺度模型可能高估了亚格子湍流粘性;相反,动态亚格子模型可能在流场部分区域明显低估了亚格子湍流粘性.
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关键词
Smagorinsky
模型
动态亚格子模型
气动特性
临界区
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职称材料
可压缩湍流边界层近壁区马蹄涡的演化
被引量:
1
2
作者
史万里
葛宁
+1 位作者
陈林
唐登斌
《空气动力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2011年第6期751-758,共8页
采用大涡模拟方法对可压缩槽道湍流进行了数值模拟。通过给定扰动波方法确定进口边界条件,很快得到了完全发展的湍流。利用动态亚格子模型、预处理技术以及高阶格式和方法,得到了精确的数值结果。计算得到的速度剖面和脉动分量与直接数...
采用大涡模拟方法对可压缩槽道湍流进行了数值模拟。通过给定扰动波方法确定进口边界条件,很快得到了完全发展的湍流。利用动态亚格子模型、预处理技术以及高阶格式和方法,得到了精确的数值结果。计算得到的速度剖面和脉动分量与直接数值模拟的解进行了对比,验证了计算结果的可靠性。结果清楚地展示了湍流场中马蹄涡的生成和演化过程,包括对称涡腿、单侧涡腿的马蹄涡结构,以及流场中存在由亚谐波引起的拟序结构的交错现象。分析了湍流边界层近壁区可能出现的复杂的马蹄涡结构,及其涡结构形状也不严格对称的现象。
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关键词
大涡模拟
马蹄涡
拟序结构
湍流边界层
动态亚格子模型
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职称材料
尺度自适应模拟和大涡模拟的关联性分析
被引量:
4
3
作者
许常悦
倪竹青
+1 位作者
孙智
张延泰
《气体物理》
2018年第2期47-56,共10页
采用理论分析和数值模拟相结合的方法,系统研究了尺度自适应模拟(scale-adaptive simulation,SAS)和大涡模拟(large-eddy simulation,LES)的关联性问题.在理论分析方面,对比分析了系综平均和滤波的定义、Spalart-Allmaras(SA)湍流模型...
采用理论分析和数值模拟相结合的方法,系统研究了尺度自适应模拟(scale-adaptive simulation,SAS)和大涡模拟(large-eddy simulation,LES)的关联性问题.在理论分析方面,对比分析了系综平均和滤波的定义、Spalart-Allmaras(SA)湍流模型和动态亚格子(subgrid-scale,SGS)模型关于湍流黏性系数的求解方式.理论分析结果表明,系综平均等价于盒式直接滤波,SAS和LES的控制方程在数学形式上具有一致性;SAS存在过多的湍流耗散,主要来自于SA输运方程中的扩散项.在数值模拟方面,选取来流Mach数0.55,Reynolds数2×10~5的圆柱可压缩绕流为分析算例.计算结果表明,SAS和LES预测的大尺度平均流场信息几乎一致,SAS预测的湍流脉动信息略低于LES.SAS在圆柱近尾迹区的湍流耗散过大,而在稍远的尾迹区几乎能够完全等效于LES.
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关键词
尺度自适应模拟
大涡模拟
动态亚格子模型
可压缩湍流
圆柱
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职称材料
SLAU格式在大涡模拟方法中的应用
4
作者
彭程
高超
耿卫民
《航空计算技术》
2012年第4期56-59,62,共5页
采用格心格式的有限体积法求解三维大涡模拟控制方程,成功地将最新改进的SLAU格式推广到大涡数值模拟方法中。SLAU格式的空间重构方式采用五阶WENO格式,时间推进采用LU-SGS隐式时间推进。湍流模式为最新提出的基于随机分析的动态亚格子...
采用格心格式的有限体积法求解三维大涡模拟控制方程,成功地将最新改进的SLAU格式推广到大涡数值模拟方法中。SLAU格式的空间重构方式采用五阶WENO格式,时间推进采用LU-SGS隐式时间推进。湍流模式为最新提出的基于随机分析的动态亚格子模型。计算了圆柱绕流、NACA4412翼型绕流、NACA0012翼型绕流三个算例,分别从可压缩较大迎角翼型绕流、可压缩跨音速翼型绕流以及不可压缩低马赫数圆柱绕流三个方面验证了将SLAU格式应用到湍流大涡数值模拟计算中的可行性。结果表明,结合SLAU格式的大涡模拟方法可以达到较好的数值模拟效果,同时间接检验了基于随机分析的动态亚格子模型的数值模拟效果。
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关键词
SLAU格式
大涡模拟
WENO格式
动态亚格子模型
LU.SGS
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职称材料
题名
圆柱亚临界-临界-超临界流动特性的大涡亚格子模型比较研究
被引量:
1
1
作者
祝志文
邓燕华
机构
湖南大学土木工程学院
出处
《动力学与控制学报》
2016年第4期371-378,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(51278191)
国家重点基础研究发展计划(2015CB057702
2015CB057701)~~
文摘
为获取圆柱在亚临界、临界和超临界区内的气动特征,基于大涡模拟并分别采用Smagorinsky亚格子尺度模型和动力亚格子尺度模型计算了Re=4.1×10^4~8.2×10^5内的绕流场.将获得的圆柱定常与非定常气动特性与相关文献进行了对比.研究表明,两种亚格子模型均能给出圆柱升力系数平均值、RMS值和涡脱St数的合理估计,能预测阻力系数的下降.但两种亚格子模型均无法准确预测临界区阻力系数的快速下降、不同Re数下压力系数平均和RMS值在圆柱表面的分布.在临界和超临界区,Smagorinsky亚格子尺度模型可能高估了亚格子湍流粘性;相反,动态亚格子模型可能在流场部分区域明显低估了亚格子湍流粘性.
关键词
Smagorinsky
模型
动态亚格子模型
气动特性
临界区
Keywords
circular cylinder
Smagorinsky subgrid scale models
dynamic subgrid scale models
aerodynamics
critical regime
分类号
O357.5 [理学—流体力学]
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职称材料
题名
可压缩湍流边界层近壁区马蹄涡的演化
被引量:
1
2
作者
史万里
葛宁
陈林
唐登斌
机构
南京航空航天大学能源与动力学院
南京航空航天大学航空宇航学院
出处
《空气动力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2011年第6期751-758,共8页
基金
国家自然科学基金(10772082)
文摘
采用大涡模拟方法对可压缩槽道湍流进行了数值模拟。通过给定扰动波方法确定进口边界条件,很快得到了完全发展的湍流。利用动态亚格子模型、预处理技术以及高阶格式和方法,得到了精确的数值结果。计算得到的速度剖面和脉动分量与直接数值模拟的解进行了对比,验证了计算结果的可靠性。结果清楚地展示了湍流场中马蹄涡的生成和演化过程,包括对称涡腿、单侧涡腿的马蹄涡结构,以及流场中存在由亚谐波引起的拟序结构的交错现象。分析了湍流边界层近壁区可能出现的复杂的马蹄涡结构,及其涡结构形状也不严格对称的现象。
关键词
大涡模拟
马蹄涡
拟序结构
湍流边界层
动态亚格子模型
Keywords
large eddy simulation
the horseshoe-shaped vortex
coherent structures
turbulent boundary layer
dynamie subgrid-seale model
分类号
V211.3 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
尺度自适应模拟和大涡模拟的关联性分析
被引量:
4
3
作者
许常悦
倪竹青
孙智
张延泰
机构
南京航空航天大学飞行器环境控制与生命保障工业和信息化部重点实验室
出处
《气体物理》
2018年第2期47-56,共10页
基金
国家自然科学基金(11572154
11202100)
江苏高校优势学科建设工程资助项目
文摘
采用理论分析和数值模拟相结合的方法,系统研究了尺度自适应模拟(scale-adaptive simulation,SAS)和大涡模拟(large-eddy simulation,LES)的关联性问题.在理论分析方面,对比分析了系综平均和滤波的定义、Spalart-Allmaras(SA)湍流模型和动态亚格子(subgrid-scale,SGS)模型关于湍流黏性系数的求解方式.理论分析结果表明,系综平均等价于盒式直接滤波,SAS和LES的控制方程在数学形式上具有一致性;SAS存在过多的湍流耗散,主要来自于SA输运方程中的扩散项.在数值模拟方面,选取来流Mach数0.55,Reynolds数2×10~5的圆柱可压缩绕流为分析算例.计算结果表明,SAS和LES预测的大尺度平均流场信息几乎一致,SAS预测的湍流脉动信息略低于LES.SAS在圆柱近尾迹区的湍流耗散过大,而在稍远的尾迹区几乎能够完全等效于LES.
关键词
尺度自适应模拟
大涡模拟
动态亚格子模型
可压缩湍流
圆柱
Keywords
scale-adaptive simulation
large-eddy simulation
dynamic subgrid-scale model
compressible turbulence
circular cylinder
分类号
V211.3 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
SLAU格式在大涡模拟方法中的应用
4
作者
彭程
高超
耿卫民
机构
西北工业大学翼型叶栅空气动力学国家科技重点实验室
出处
《航空计算技术》
2012年第4期56-59,62,共5页
基金
西北工业大学基础研究基金项目资助(JC-201103)
文摘
采用格心格式的有限体积法求解三维大涡模拟控制方程,成功地将最新改进的SLAU格式推广到大涡数值模拟方法中。SLAU格式的空间重构方式采用五阶WENO格式,时间推进采用LU-SGS隐式时间推进。湍流模式为最新提出的基于随机分析的动态亚格子模型。计算了圆柱绕流、NACA4412翼型绕流、NACA0012翼型绕流三个算例,分别从可压缩较大迎角翼型绕流、可压缩跨音速翼型绕流以及不可压缩低马赫数圆柱绕流三个方面验证了将SLAU格式应用到湍流大涡数值模拟计算中的可行性。结果表明,结合SLAU格式的大涡模拟方法可以达到较好的数值模拟效果,同时间接检验了基于随机分析的动态亚格子模型的数值模拟效果。
关键词
SLAU格式
大涡模拟
WENO格式
动态亚格子模型
LU.SGS
Keywords
SLAU
LES
WENO
dynamic sub- grid model
LU - SGS
分类号
V211 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
圆柱亚临界-临界-超临界流动特性的大涡亚格子模型比较研究
祝志文
邓燕华
《动力学与控制学报》
2016
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
可压缩湍流边界层近壁区马蹄涡的演化
史万里
葛宁
陈林
唐登斌
《空气动力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2011
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
尺度自适应模拟和大涡模拟的关联性分析
许常悦
倪竹青
孙智
张延泰
《气体物理》
2018
4
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
SLAU格式在大涡模拟方法中的应用
彭程
高超
耿卫民
《航空计算技术》
2012
0
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职称材料
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