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亚临界雷诺数圆球绕流相干结构RANS基壁面模化大涡模拟方法研究
1
作者
蓝林欣
韩盼盼
+3 位作者
尤云祥
邱小平
马乔
吴凯健
《船舶力学》
北大核心
2025年第11期1663-1677,共15页
亚临界区圆球绕流的CFD数值模拟目前仍面临诸多困难,包括剪切层不稳定结构及回流区周期性收缩、舒张等相干结构的高置信度解析与捕捉等。本文发展一种RANS基壁面模化大涡模拟方法,致力于对这类复杂钝体绕流现象进行高置信度的CFD数值模...
亚临界区圆球绕流的CFD数值模拟目前仍面临诸多困难,包括剪切层不稳定结构及回流区周期性收缩、舒张等相干结构的高置信度解析与捕捉等。本文发展一种RANS基壁面模化大涡模拟方法,致力于对这类复杂钝体绕流现象进行高置信度的CFD数值模拟研究。该方法与传统RANS/LES混合方法的主要不同之处在于,其RANS与LES模式之间的转换是通过一个仅与当地网格参数相关的滤波参数fk实现,并且RANS与LES模式之间的转换边界位置及其对湍动能的解析能力可通过两个可自定义的控制参数fk1和fk2进行预先设定。通过对亚临界雷诺数Re=3700下圆球绕流场的系列数值模拟研究表明,该方法具有对其绕流场中复杂三维时空瞬态演化相干结构进行高置信度CFD数值解析及捕捉的能力。
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关键词
亚临界区
圆球绕流
相干结构
K-H不稳定性
壁面模化大涡模拟
RANS/LES混合
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职称材料
基于大规模并行计算的结冰翼型失速流场特性数值模拟研究
2
作者
李立
武君胜
+1 位作者
梁益华
田增冬
《西北工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第5期895-904,共10页
结冰安全性评估是民用飞机适航的重要工作内容。翼面结冰将引起机翼前缘外形及边界层状态变化,并诱导大范围分离,进而导致飞行器升力面性能急剧降低,甚至带来严重的飞行安全问题。针对常规方法难以有效准确预测结冰翼型后失速流场空气...
结冰安全性评估是民用飞机适航的重要工作内容。翼面结冰将引起机翼前缘外形及边界层状态变化,并诱导大范围分离,进而导致飞行器升力面性能急剧降低,甚至带来严重的飞行安全问题。针对常规方法难以有效准确预测结冰翼型后失速流场空气动力学特性的问题,发展了一种结合大规模并行计算和壁面模化大涡模拟(WMLES)的有效数值计算方法,成功用于双角冰结冰翼型GL305/944的后失速流场特性的数值模拟研究,取得了满意效果。数值模拟研究中,计算状态选取马赫数0.12,雷诺数3.5×106,攻角6°,对应了该翼型在风洞试验中后失速附近的流动状态。作为对比,同时给出雷诺平均Navier-Stokes(RANS)方法及改进的时间延迟脱体涡模拟(IDDES)方法的计算结果,并与试验结果进行了综合比较。结果表明,WMLES是一种适于计算大范围分离流动的有效方法,针对结冰翼型后失速流场的数值预测,可大幅提高预测精度;针对文中的GL305/944结冰翼型,WMLES能相对准确地预测总体气动力、压力平顶长度和压力恢复,以及角状冰引起的剪切层失稳,且预测的升力系数相对误差仅为0.47%,远小于RANS方法的-26.7%。
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关键词
结冰翼型
失速
壁面模化大涡模拟
并行计算
飞行安全
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职称材料
题名
亚临界雷诺数圆球绕流相干结构RANS基壁面模化大涡模拟方法研究
1
作者
蓝林欣
韩盼盼
尤云祥
邱小平
马乔
吴凯健
机构
上海交通大学海洋工程国家重点实验室
上海君昱信息科技有限公司
上海交通大学三亚崖州湾深海科技研究院
出处
《船舶力学》
北大核心
2025年第11期1663-1677,共15页
文摘
亚临界区圆球绕流的CFD数值模拟目前仍面临诸多困难,包括剪切层不稳定结构及回流区周期性收缩、舒张等相干结构的高置信度解析与捕捉等。本文发展一种RANS基壁面模化大涡模拟方法,致力于对这类复杂钝体绕流现象进行高置信度的CFD数值模拟研究。该方法与传统RANS/LES混合方法的主要不同之处在于,其RANS与LES模式之间的转换是通过一个仅与当地网格参数相关的滤波参数fk实现,并且RANS与LES模式之间的转换边界位置及其对湍动能的解析能力可通过两个可自定义的控制参数fk1和fk2进行预先设定。通过对亚临界雷诺数Re=3700下圆球绕流场的系列数值模拟研究表明,该方法具有对其绕流场中复杂三维时空瞬态演化相干结构进行高置信度CFD数值解析及捕捉的能力。
关键词
亚临界区
圆球绕流
相干结构
K-H不稳定性
壁面模化大涡模拟
RANS/LES混合
Keywords
subcritical Reynolds number
flow past a sphere
coherent structure
K-H instability
wall-modeled LES
hybrid RANS/LES
分类号
O357.5 [理学—流体力学]
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职称材料
题名
基于大规模并行计算的结冰翼型失速流场特性数值模拟研究
2
作者
李立
武君胜
梁益华
田增冬
机构
西北工业大学计算机学院
中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所预研部
出处
《西北工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第5期895-904,共10页
基金
陕西省重点研发计划(2022ZDLGY02-07)资助。
文摘
结冰安全性评估是民用飞机适航的重要工作内容。翼面结冰将引起机翼前缘外形及边界层状态变化,并诱导大范围分离,进而导致飞行器升力面性能急剧降低,甚至带来严重的飞行安全问题。针对常规方法难以有效准确预测结冰翼型后失速流场空气动力学特性的问题,发展了一种结合大规模并行计算和壁面模化大涡模拟(WMLES)的有效数值计算方法,成功用于双角冰结冰翼型GL305/944的后失速流场特性的数值模拟研究,取得了满意效果。数值模拟研究中,计算状态选取马赫数0.12,雷诺数3.5×106,攻角6°,对应了该翼型在风洞试验中后失速附近的流动状态。作为对比,同时给出雷诺平均Navier-Stokes(RANS)方法及改进的时间延迟脱体涡模拟(IDDES)方法的计算结果,并与试验结果进行了综合比较。结果表明,WMLES是一种适于计算大范围分离流动的有效方法,针对结冰翼型后失速流场的数值预测,可大幅提高预测精度;针对文中的GL305/944结冰翼型,WMLES能相对准确地预测总体气动力、压力平顶长度和压力恢复,以及角状冰引起的剪切层失稳,且预测的升力系数相对误差仅为0.47%,远小于RANS方法的-26.7%。
关键词
结冰翼型
失速
壁面模化大涡模拟
并行计算
飞行安全
Keywords
iced airfoil
post stall flow
wall-modeled large eddy simulation(WMLES)
high performance computing
flight safety
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
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
亚临界雷诺数圆球绕流相干结构RANS基壁面模化大涡模拟方法研究
蓝林欣
韩盼盼
尤云祥
邱小平
马乔
吴凯健
《船舶力学》
北大核心
2025
0
在线阅读
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职称材料
2
基于大规模并行计算的结冰翼型失速流场特性数值模拟研究
李立
武君胜
梁益华
田增冬
《西北工业大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
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职称材料
已选择
0
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