多段翼型大迎角分离流动的DELAYED RANS/LES混合算法 被引量：4

1

作者 宋科 乔志德 《航空计算技术》 2009年第3期42-47,55,共7页

多段翼型的大迎角绕流发生大范围附面层分离,具有明显的三维与非定常流动特性。RANS/LES混合算法继承了LES对流动分离区大尺度漩涡准确模拟的优点,避免了纯LES算法需求网格量巨大与亚格子模型壁面函数不成熟等问题,对分离流动的模拟效... 多段翼型的大迎角绕流发生大范围附面层分离,具有明显的三维与非定常流动特性。RANS/LES混合算法继承了LES对流动分离区大尺度漩涡准确模拟的优点,避免了纯LES算法需求网格量巨大与亚格子模型壁面函数不成熟等问题,对分离流动的模拟效果优于RANS算法。以S-A湍流模型与Smagorinsky亚格子模型为基础,借鉴DDES的附面层延迟控制思想,构造了可用于对接网格、重叠网格的DELAYED RANS/LES混合算法。研究了GA(W)-1多段翼型的大迎角分离流动及其气动特性。 展开更多

关键词 DELAYED rans/les混合算法 Smagorinsky模型 多段翼型 大迎角 分离流动

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基于混合RANS/LES方法的空腔流动仿真分析

2

作者 谢露 雷武涛 +2 位作者 张昌九 廉佳 赵博文 《航空科学技术》 2024年第11期41-50,共10页

飞机在飞行过程中打开起落架舱或武器舱会形成空腔流动,并产生高强度的压力脉动和气动噪声,因此对空腔流动开展研究并分析其非定常流动特点具有重要意义。本文基于混合RANS/LES数值仿真方法,以空腔标模M219为研究对象,进行了空腔非定常... 飞机在飞行过程中打开起落架舱或武器舱会形成空腔流动,并产生高强度的压力脉动和气动噪声,因此对空腔流动开展研究并分析其非定常流动特点具有重要意义。本文基于混合RANS/LES数值仿真方法,以空腔标模M219为研究对象,进行了空腔非定常流动的研究,并与风洞试验结果进行了对比分析,验证了方法的可靠性,详细研究了搭接网格划分策略,并进行网格敏感性分析,在保证计算精度的同时,提高了计算效率;接着从多个方面对计算得到的非定常流动进行后处理,得到了舱内流场的总声压、频谱特性、瞬时和时均流场结构,为充分理解空腔流动的特点和舱内高强度噪声的产生机理提供了依据;最后,分析了时间步长对空腔流动仿真结果的影响。通过研究,对空腔流动特点进行详细分析,充分验证了混合RANS/LES仿真方法在计算空腔流动特点方面的优越性与实用性,提高了对于混合RANS/LES仿真方法在工程应用中的认识。 展开更多

关键词 空腔流动 混合rans/les方法 搭接网格 网格敏感性 总声压级 频谱特性 POD

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采用RANS/LES混合方法研究分离流动 被引量：16

3

作者 肖志祥 陈海昕 +1 位作者 李启兵 符松 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第2期218-222,共5页

采用结合湍流模式和大涡模拟(LES)的混合方法数值模拟Aerospatial A-profile翼型以及细长椭球体大迎角分离流动。该类混合方法比较适于模拟分离流动:近壁区附体流动采用湍流模式,而远离物面分离区域内的大尺度运动则用LES方法。通过计... 采用结合湍流模式和大涡模拟(LES)的混合方法数值模拟Aerospatial A-profile翼型以及细长椭球体大迎角分离流动。该类混合方法比较适于模拟分离流动:近壁区附体流动采用湍流模式,而远离物面分离区域内的大尺度运动则用LES方法。通过计算和实验结果的对比,混合方法切实可行并具有很大的发展潜力。 展开更多

关键词 rans/les混合方法 分离流动 湍流模式

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不同RANS/LES混合模型的汽车气动噪声分析 被引量：6

4

作者 谢超 谷正气 +3 位作者 杨振东 宗轶琦 杨晓涛 罗泽敏 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第4期440-445,459,共7页

采用Fluent UDF构造Realizable k-ε/LES、SST k-ε/LES和Spalart-Allmaras/LES 3种RANS/LES混合模型,并对汽车的气动噪声进行数值模拟。在近壁面采用RANS湍流模型求解,而远离物面的分离区域内的大尺度运动则用LES求解,将3种混合模型的... 采用Fluent UDF构造Realizable k-ε/LES、SST k-ε/LES和Spalart-Allmaras/LES 3种RANS/LES混合模型,并对汽车的气动噪声进行数值模拟。在近壁面采用RANS湍流模型求解,而远离物面的分离区域内的大尺度运动则用LES求解,将3种混合模型的计算结果与全LES湍流模型和风洞试验结果进行了比较。结果表明,3种混合模型对气动噪声的计算精度高于LES湍流模型;Realizable k-ε/LES和SST k-ε/LES混合模型数值模拟结果与试验值的相对误差均小于5%,而其中Realizable k-ε/LES混合模型更为准确和高效,消耗的计算资源更少。 展开更多

关键词 rans/les混合模型 气动噪声 数值计算

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基于混合LES/RANS方法的引水隧洞施工通风数值模拟 被引量：6

5

作者 王晓玲 刘长欣 +2 位作者 禹旺 刘震 吕鹏 《水利水电技术》 CSCD 北大核心 2018年第10期93-99,共7页

为了获取准确的水电工程引水隧洞施工通风瞬态流场信息并且提高计算效率,基于Realizable k-ε两方程湍流模型建立引水隧洞施工通风三维非稳态混合LES/RANS模型,并结合某引水隧洞施工通风过程进行数值模拟,借助现场实测风速数据对数值模... 为了获取准确的水电工程引水隧洞施工通风瞬态流场信息并且提高计算效率,基于Realizable k-ε两方程湍流模型建立引水隧洞施工通风三维非稳态混合LES/RANS模型,并结合某引水隧洞施工通风过程进行数值模拟,借助现场实测风速数据对数值模拟结果进行验证,同时将混合LES/RANS模型的模拟结果与RANS模型和LES模型的模拟结果进行对比。结果表明:混合LES/RANS数值模拟结果与现场实测数据较为吻合,其平均相对误差仅为4. 9%。混合LES/RANS方法仅需1 163 996个计算网格即可获得准确的瞬态风流场扩散规律,而LES方法所需网格数量近似为前者的2倍。混合LES/RANS方法可以为水电工程引水隧洞的施工通风数值模拟研究提供重要的理论与技术支撑。 展开更多

关键词 引水隧洞 施工通风 数值模拟 混合les/rans方法 风流场分布

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复杂湍流流动的混合RANS/LES方法研究 被引量：8

6

作者 孙明波 汪洪波 +2 位作者 梁剑寒 刘卫东 王振国 《航空计算技术》 2011年第1期24-29,33,共7页

混合RANS/LES方法是近年来复杂湍流模拟的重要方法。简要回顾了混合RANS/LES模拟方法的发展历程,着重总结和分析了分离涡混合模型、类Menter SST混合模型以及湍流能量谱一致混合方法三类混合模型的构造方法和发展历程,对这三种方法的应... 混合RANS/LES方法是近年来复杂湍流模拟的重要方法。简要回顾了混合RANS/LES模拟方法的发展历程,着重总结和分析了分离涡混合模型、类Menter SST混合模型以及湍流能量谱一致混合方法三类混合模型的构造方法和发展历程,对这三种方法的应用以及优缺点进行了简要评述,最后指出了混合RANS/LES方法发展应该兼顾的问题,为下一步的混合RANS/LES模拟提供了参考。 展开更多

关键词 湍流流动 混合rans/les方法 混合函数 分离涡模拟

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嵌入式RANS/LES混合方法在槽道流动数值模拟中的应用 被引量：2

7

作者 李栋 王翔宇 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期799-803,共5页

与传统整体式RANS/LES混合方法相比,嵌入式RANS/LES混合方法不再依靠改进后的湍流模型本身或网格疏密自动划分流场中的RANS区域和LES区域,而是通过对流动现象的预估,人为将LES区域嵌入到RANS区域,从而使RANS区过渡到LES区的交界面尽可... 与传统整体式RANS/LES混合方法相比,嵌入式RANS/LES混合方法不再依靠改进后的湍流模型本身或网格疏密自动划分流场中的RANS区域和LES区域,而是通过对流动现象的预估,人为将LES区域嵌入到RANS区域,从而使RANS区过渡到LES区的交界面尽可能与流向垂直,方便合理附加额外的湍流脉动信息。这样做不但确保了LES在某些复杂流动区域彻底支配地位,更重要的是能够避免RANS区对LES区解析湍流发展的污染和抑制。将槽道流场划分为上游RANS区和下游LES区,在经典的SST-DES模型基础上,采用合成涡方法生成交界面的湍流信息,取得了良好的模拟结果。 展开更多

关键词 嵌入式rans/les混合方法 SST-DES 合成涡方法 槽道流动 数值模拟

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二维激波/湍流边界层干扰的混合LES/RANS模拟 被引量：1

8

作者 陈逖 孙明波 +1 位作者 范晓樯 刘卫东 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期1-6,共6页

为了降低高雷诺数条件下大涡模拟方法的计算量,将两方程k-ωSST湍流模型与Yoshizawa一方程亚格子模型通过一个衔接函数相结合,构造一种混合大涡/雷诺平均NS方程模拟方法(混合LES/RANS)。使用这种方法及AUSM+-up格式对20°压缩斜坡... 为了降低高雷诺数条件下大涡模拟方法的计算量,将两方程k-ωSST湍流模型与Yoshizawa一方程亚格子模型通过一个衔接函数相结合,构造一种混合大涡/雷诺平均NS方程模拟方法(混合LES/RANS)。使用这种方法及AUSM+-up格式对20°压缩斜坡的马赫2.85流动进行模拟,并考察了固定入口和在入口添加白噪声两种湍流入口边界条件对于结果的影响。模拟结果再现了边界层的分离、再附以及分离激波等现象,计算得到的分离区要显著大于试验结果,对于这种混合模拟方法的缺点进行了分析,并提出了可能的改进方法。 展开更多

关键词 k-ωSST湍流模型 混合les/rans方法 AUSM+-up格式 激波/湍流边界层干扰

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基于混合RANS/LES方法的亚声速空腔流动主要影响因素的数值研究 被引量：1

9

作者 艾俊强 谢露 《南京航空航天大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期927-936,共10页

随着计算流体力学(Computational fluid dynamics,CFD)技术的发展,混合雷诺平均N⁃S方程(Reynolds averaged Navier⁃Stokes,RANS)/大涡模拟(Large eddy simulation,LES)类方法被越来越多地应用于航空领域的大分离流动及气动噪声的仿真分... 随着计算流体力学(Computational fluid dynamics,CFD)技术的发展,混合雷诺平均N⁃S方程(Reynolds averaged Navier⁃Stokes,RANS)/大涡模拟(Large eddy simulation,LES)类方法被越来越多地应用于航空领域的大分离流动及气动噪声的仿真分析中,并取得了很好的效果。本文选取M219空腔流动风洞试验模型,在Ma=0.85的情况下,进行了混合RANS/LES方法的验证,并进行了网格敏感性分析;然后针对影响空腔流动的几个关键因素进行了仿真研究,并给出了主要的研究结果;最后,针对L/D=7的大长深比空腔,研究了增加隔板形成前后两个L/D=3.5的串列空腔的流动特点。 展开更多

关键词 混合rans/les方法 空腔流动 网格敏感性 来流马赫数 串列空腔

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后向台阶超声速流动的动力混合RANS/LES模拟

10

作者 黄冉 孙明波 刘卫东 《航空发动机》 2007年第2期49-52,34,共5页

针对可压缩湍流流动,构建了1种动力混合RANS/LES模式。运用该模式模拟了超声速后向台阶流动,结果再现了二维后向台阶剪切层的拟序结构,计算得到了统计平均的压力分布,回流区长度与实验结果符合较好。与定系数的一般混合RNAS/LES模拟结... 针对可压缩湍流流动,构建了1种动力混合RANS/LES模式。运用该模式模拟了超声速后向台阶流动,结果再现了二维后向台阶剪切层的拟序结构,计算得到了统计平均的压力分布,回流区长度与实验结果符合较好。与定系数的一般混合RNAS/LES模拟结果的对比表明,动力混合RANS/LES模式在对流场拟序结构的捕捉、流动时均压力分布方面表现较优。 展开更多

关键词 混合rans/les 后向台阶 超声速流动

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混合型三阶格式及关于两种DES算法的比较计算研究 被引量：1

11

作者 孙东 陈江涛 +1 位作者 李沁 张涵信 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2013年第4期487-493,共7页

为开展RANS/LES混合模拟,在传统三阶迎风偏置格式的基础上,提出一类混合型的三阶计算格式,格式在中高波数范围具有可调的耗散水平。在此基础上,文中通过计算比较研究两种RANS/LES混合算法:一种是基于Spalart-Allmaras一方程模型的DES模... 为开展RANS/LES混合模拟,在传统三阶迎风偏置格式的基础上,提出一类混合型的三阶计算格式,格式在中高波数范围具有可调的耗散水平。在此基础上,文中通过计算比较研究两种RANS/LES混合算法:一种是基于Spalart-Allmaras一方程模型的DES模型(DES-SA),另一种是基于混合长度模型的DES模型(DES-ML),使用发展的三阶格式对圆柱绕流进行模拟,并将得到的结果与文献比较,对计算格式、DES-ML算法进行了初步探讨。 展开更多

关键词 rans les混合算法 修正波数 混合格式

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基于SA模型的改进延迟分离涡模拟方法研究

12

作者 肖峰 刘峰博 +1 位作者 郝海兵 李立 《航空计算技术》 2024年第2期52-56,共5页

流动分离问题的精细化模拟需求日益增加,传统的URANS方法已经无法满足精细化模拟要求,以基于SA的RANS/LES混合方法为基础,对DES方法中存在的网格诱导分离(Grid Induced Separation,GIS)问题及DDES方法存在的对数层不匹配(Log Level Mism... 流动分离问题的精细化模拟需求日益增加,传统的URANS方法已经无法满足精细化模拟要求,以基于SA的RANS/LES混合方法为基础,对DES方法中存在的网格诱导分离(Grid Induced Separation,GIS)问题及DDES方法存在的对数层不匹配(Log Level Mismatch,LLM)问题进行了改进,进一步发展了IDDES方法。通过对单圆柱绕流、亚音速三角翼及CRM-HL高升力标模算例的仿真验证该方法的有效性。数值结果分析表明:与URANS方法相比,DES类混合方法模拟精度更高,能更好地反映出流场丰富的涡系结构;与DES和DDES方法相比,发展的IDDES方法由于克服了DES和DDES方法的缺陷,数值模拟结果更接近实验值,可见IDDES方法具有很好的优越性和工程实用性。 展开更多

关键词 湍流流动 流动分离 数值模拟 混合方法 rans/les

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超声速燃烧火焰稳定凹腔质量交换特性的数值研究 被引量：9

13

作者 孙明波 梁剑寒 王振国 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第2期188-194,共7页

对超声速冷流条件下用于超燃冲压发动机的凹腔火焰稳定器的质量交换特性进行研究．采用混合RANS／LES方法对非定常流场进行数值模拟,考虑了凹腔的长深比和后缘角度两个关键参数．计算得到了凹腔剪切层拟序结构的演化过程．对凹腔压力振... 对超声速冷流条件下用于超燃冲压发动机的凹腔火焰稳定器的质量交换特性进行研究．采用混合RANS／LES方法对非定常流场进行数值模拟,考虑了凹腔的长深比和后缘角度两个关键参数．计算得到了凹腔剪切层拟序结构的演化过程．对凹腔压力振荡历程进行幅频分析,所得到的频率和理论分析结果及一些计算结果十分吻合．结果表明,凹腔的长深比和后缘倾角对凹腔质量交换过程都有较大的影响．凹腔驻留时间随着长深比的增加而增加．随着后缘倾角减小,长深比较小的凹腔的驻留时间增加,长深比较大的凹腔则完全相反．该计算结果为凹腔设计提供了新认识． 展开更多

关键词 凹腔火焰稳定器 超声速燃烧 混合rans/les 凹腔驻留时间

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一种基于低扩散通量分裂方法的WENO格式研究

14

作者 陈逖 孙明波 +2 位作者 范晓樯 梁剑寒 刘卫东 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期76-81,共6页

将低扩散通量分裂格式(LDFSS)和加权基本无振荡格式(WENO)相结合,构造出一种混合格式,其中WENO格式用于物理量重构,而LDFSS用于通量分裂。采用这种格式对Riemann问题、钝头体高超声速无粘绕流流场进行了计算,并对超声速平板湍流边界层... 将低扩散通量分裂格式(LDFSS)和加权基本无振荡格式(WENO)相结合,构造出一种混合格式,其中WENO格式用于物理量重构,而LDFSS用于通量分裂。采用这种格式对Riemann问题、钝头体高超声速无粘绕流流场进行了计算,并对超声速平板湍流边界层进行了混合LES/RANS模拟,计算结果表明:相对于采用Lax-Fridrichs分裂的WENO格式来说,这种混合格式对于激波和接触间断的分辨率更高,并且在标量保正性方面更优,收敛性更好;而相对于采用带有Minmod限制器的MUSCL方法进行物理量高阶重构的LDFSS格式来说,这种混合格式在混合模拟的计算中能够更好地反映湍流流场的脉动特性,计算得到的湍流速度脉动量的统计值更加准确。 展开更多

关键词 低扩散通量分裂格式 WENO格式 RIEMANN问题 湍流边界层 钝头体 混合les/rans模拟

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连续尺度变换方程在稳态及非稳态流动模拟中的应用

15

作者 张扬 白俊强 +1 位作者 华俊 徐晶磊 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2014年第5期694-699,共6页

为了提高涡粘性假设的湍流模型对于非稳态流动的求解精度,同时兼顾其对于稳态流动的求解性能,将雷诺应力项与连续变换方程(CSSE)结合而形成新的应力项,使其根据流场尺度、网格尺度及Kolmogorov尺度来自动调节当地的应力雷诺应力模化水平... 为了提高涡粘性假设的湍流模型对于非稳态流动的求解精度,同时兼顾其对于稳态流动的求解性能,将雷诺应力项与连续变换方程(CSSE)结合而形成新的应力项,使其根据流场尺度、网格尺度及Kolmogorov尺度来自动调节当地的应力雷诺应力模化水平,避免网格因素在流场模拟中产生不利影响,改正了混合RANS/LES方法的速度型偏离对数率问题;同时,该方法并未引入显式亚格子模型(SGS),因此回避了亚格子系数确定对于流场模拟精度产生的影响,改善了湍流模型对于流动不稳定性的辨识精度。在湍流平板算例中,CSSE方法计算的边界层速度型精度与雷诺平均方法(RANS)相当,而对于圆柱尾迹的模拟则证明了CSSE方法具有混合RANS/LES方法的优点,即能够准确模拟流动的不稳定性特征。 展开更多

关键词 湍流模型 剪切应力 雷诺方程 混合rans/les方法

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基于车身绕流的低雷诺数湍流模型改进研究 被引量：3

16

作者 强光林 杨易 +2 位作者 陈阵 谷正气 张勇 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第5期1371-1382,I0004,共13页

本文将汽车绕流模块化为各典型局部流动,通过常用湍流模型对各典型局部流动进行数值模拟,结果验证了湍流模型对转捩的捕捉能力是准确模拟汽车绕流的关键.在分析汽车绕流分离及转捩机理的基础上,优化了稳态和瞬态求解方法,改进了湍流模... 本文将汽车绕流模块化为各典型局部流动,通过常用湍流模型对各典型局部流动进行数值模拟,结果验证了湍流模型对转捩的捕捉能力是准确模拟汽车绕流的关键.在分析汽车绕流分离及转捩机理的基础上,优化了稳态和瞬态求解方法,改进了湍流模型对转捩的预测能力,进而提高了湍流模型在汽车流场模拟上的精度.针对汽车绕流的稳态问题,将流线曲率因子及响应阈值引入LRN k-ε(low Reynolds number k-ε)模型,获得了一种能够更准确预测转捩的改进低雷诺数湍流模型(modified LRN k-ε),改善了原模型对湍流耗散率的过强依赖性及全应力发展预测不足等问题;针对汽车绕流瞬态求解,通过分析RANS/LES混合湍流模型的构造思想及特点,引入约束大涡模拟方法,结合本文提出的改进的LRN k-ε湍流模型,提出了一种能准确捕捉转捩现象的转捩LRN CLES模型.分别将改进的模型用于某实车外流场和风振噪声仿真中,通过Ansys Fluent求解器计算,并将计算结果与常用湍流模型的仿真结果、HD-2风洞试验结果和实车道路实验结果进行对比,表明改进后的湍流模型能够更准确模拟复杂实车的稳态和瞬态特性,为汽车气动特性的研究提供了可靠理论依据及有效数值解决方法. 展开更多

关键词 转捩机理 低雷诺数湍流模型 rans/les混合湍流模型 约束大涡模拟

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湍流模型的研究现状与最新进展（英文） 被引量：7

17

作者 邓锐 高子予 +2 位作者 李裕龙 姜大鹏 马勇 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期360-376,共17页

直接数值模拟方法由于硬件条件的限制,在船舶与海洋工程领域的实际数值计算中难以实现,迄今为止湍流模型在船舶与海洋工程计算流体力学的研究中仍然被广泛采用。湍流模型的发展从RANS和URANS开始,逐渐向LES和DES发展,并发展出许多优秀... 直接数值模拟方法由于硬件条件的限制,在船舶与海洋工程领域的实际数值计算中难以实现,迄今为止湍流模型在船舶与海洋工程计算流体力学的研究中仍然被广泛采用。湍流模型的发展从RANS和URANS开始,逐渐向LES和DES发展,并发展出许多优秀的混合方法。虽然几乎所有的模型在应用中都有成功的案例,但它们各自的缺点与问题仍然是不可避免的。该文通过大量的文献,对RANS、LES、DES、URANS以及混合RANS-LES等模型的特点逐一进行了探讨,仔细讨论并给出了其缺点与问题的处理方法,同时还给出了各种湍流模型的一些应用实例。 展开更多

关键词 湍流模型 rans les DES 混合模型

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基于非结构网格求解器的DES和DDES数值模拟研究 被引量：1

18

作者 韩涛 唐海龙 《沈阳航空航天大学学报》 2019年第1期39-46,共8页

为了提高大分离流动的数值模拟的精准度,开展了高阶湍流数值模拟的方法研究,即混合LES/RANS模型中的DES类方法。其计算模块的开发主要基于内部代码(非结构计算平台—UNSMB)来进行,开发了基于Spalart-Allmaras模型的SA-DES和SA-DDES模块... 为了提高大分离流动的数值模拟的精准度,开展了高阶湍流数值模拟的方法研究,即混合LES/RANS模型中的DES类方法。其计算模块的开发主要基于内部代码(非结构计算平台—UNSMB)来进行,开发了基于Spalart-Allmaras模型的SA-DES和SA-DDES模块。主要阐述这两种湍流模拟方法的基本理论格式和算例验证计算的相关情况,即分别开展了45°NACA0012翼型和钝前缘三角翼VFE-2构型的算例计算。计算结果表明:UNSMB平台的DES和DDES模块可以应用于大分离流动及复杂漩涡运动的数值模拟计算,并具备良好的计算精准度,可以解析和捕捉由流场内部自身所诱导的强非定常运动和漩涡结构。 展开更多

关键词 非结构网格求解器 大分离流动 混合les/rans DES DDES 数值模拟

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弯曲壁面流动分离及再附的尺度解析模拟

19

作者 李文龙 张波涛 +1 位作者 李平 付平 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期115-128,共14页

为准确预测弯曲壁面发生的流动分离及再附现象,基于模拟应力混合思想构建了新的RANS/LES混合框架,涡黏系数和湍动能耗散项中的长度尺度同步切换、涡解析区动态确定亚过滤尺度模型系数、采用混合过滤尺度匹配动态模型,并据此构造了k-ω... 为准确预测弯曲壁面发生的流动分离及再附现象,基于模拟应力混合思想构建了新的RANS/LES混合框架,涡黏系数和湍动能耗散项中的长度尺度同步切换、涡解析区动态确定亚过滤尺度模型系数、采用混合过滤尺度匹配动态模型,并据此构造了k-ω基动态应力混合模型。首先利用槽道湍流检验了基准的亚过滤尺度模型和近壁RANS模型,前者解析获得了正确的湍流脉动近壁行为和相干结构,后者以很小代价捕捉到了雷诺应力分量的各向异性和松弛效应。随后利用周期性山算例考核了动态应力混合模型对分离再附湍流的预测精度,并与DDES,IDDES及SAS模型进行了对比。结果表明,三项改进使得动态应力混合模型具有近壁模拟能力且不存在对数律不匹配问题,涡解析能力优于DES类隐含的准代数模型,能够更好地捕捉压力梯度诱导的流动分离和再附,获得更为准确的壁面剪切应力、摩擦系数、压力系数、回流区,分离剪切层相干结构的分辨率更高。 展开更多

关键词 流动分离 rans/les混合模拟 应力混合涡模拟 分离涡模拟 周期性山丘流动

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一种适用于低压涡轮叶片转捩-分离流预测的极大涡模拟方法

20

作者 穆宇旸 徐家宽 +3 位作者 李艺 郑国雨 乔磊 白俊强 《推进技术》 2025年第5期44-55,共12页

在航空发动机领域中,大负荷低压涡轮叶片表面的流动受强逆压梯度影响,易产生具有高度非定常特性的转捩-分离流。而基于雷诺平均方法(Reynolds Averaged Navier-Stokes,RANS)的转捩模型难以对该现象进行精确模拟。为了提升预测精度,本研... 在航空发动机领域中,大负荷低压涡轮叶片表面的流动受强逆压梯度影响,易产生具有高度非定常特性的转捩-分离流。而基于雷诺平均方法(Reynolds Averaged Navier-Stokes,RANS)的转捩模型难以对该现象进行精确模拟。为了提升预测精度,本研究在改进的极大涡模拟方法(Very Large Eddy Simulation,VLES)基础上耦合适用于叶轮机械流动的γ转捩模型,从而形成了γ-VLES混合预测模型。本研究采用该模型对Pak-B低压涡轮叶片表面的层流分离泡诱导转捩及分离流演化现象进行预测。研究结果表明:γ-VLES模型能够准确计算叶片表面的时均压力系数和速度型,并展现了长分离泡内部瞬态流场中周期性涡的演化脱落过程。模拟结果与实验结果高度吻合,有效克服了RANS框架下γ-Re_(θt)和γ转捩模型在转捩-分离流预测方面的局限。 展开更多

关键词 计算流体力学 rans/les混合方法 极大涡模拟 低压涡轮叶片 层流分离泡诱导转捩

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