在工程應(yīng)用中,湍流扮演著一個(gè)非常重要的角色。諸如航空研究中面臨的機(jī)翼繞流、發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室中的油氣混合流動(dòng)以及飛行器表面由湍流渦生成的噪音等問(wèn)題。因此,在航空發(fā)動(dòng)機(jī)中如何準(zhǔn)確預(yù)測(cè)湍流流動(dòng),從而觀察并分析復(fù)雜流動(dòng)結(jié)構(gòu)是非常重要的。本文在課題組自主研發(fā)的RANS和LES計(jì)算程序的基礎(chǔ)上,對(duì)RANS/LES耦合計(jì)算方法展開研究;首先通過(guò)參閱國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)確立了SEM合成渦在工程應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì),給出了合成渦方法的基本方程并對(duì)其進(jìn)行近壁修正得到了更為真實(shí)的各向異性湍流。其次本文在耦合程序中添加了S-A一方程湍流-轉(zhuǎn)捩模型,并單獨(dú)對(duì)RANS部分的計(jì)算進(jìn)行平板驗(yàn)證;流動(dòng)中的長(zhǎng)度尺度和時(shí)間尺度對(duì)于流動(dòng)的真實(shí)性非常重要,為了獲得SEM方法所需的所有輸入?yún)?shù),找到了二方程向一方程參數(shù)轉(zhuǎn)換的方法。然后本文對(duì)發(fā)展的RANS/LES耦合計(jì)算技術(shù)進(jìn)行平板驗(yàn)證,上游RANS區(qū)域采用定常計(jì)算,下游LES計(jì)算域采用非定常計(jì)算,交界面上應(yīng)用SEM技術(shù),并且SEM所需輸入的平均參數(shù)均來(lái)自于上游RANS的定常計(jì)算。最后本文對(duì)T106D低壓渦輪內(nèi)部流動(dòng)進(jìn)行了定常和非定常數(shù)值模擬。本次模擬中,將LES計(jì)算域置于渦輪流動(dòng)較為復(fù)雜的尾跡區(qū)域,... 

【文章來(lái)源】：南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：83 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

1 RANS/LES 耦合技術(shù)的應(yīng)用

圖 1 .2 在 OGV/擴(kuò)壓器模擬中 RANS/LES 計(jì)算域的分割[13]圖 1. 3 OGV/擴(kuò)壓器模擬中 1/2 葉高處的拉普拉斯渦量圖（Q=3）[13]1.4 本文主要工作本文在課題組自主研發(fā)的 RANS 和 LES 計(jì)算程序的基礎(chǔ)上進(jìn)行 RANS/LES 耦合計(jì)算程序的開發(fā)。首先，兩套程序分別為 Fotran 和 C 語(yǔ)言，為了達(dá)到程序的一體化計(jì)算，將 RANS 程序轉(zhuǎn)化為了 C 語(yǔ)言，在 LES 代碼中加入了 S-A 湍流-轉(zhuǎn)捩模型方程，并將修改后的程序在平板上進(jìn)行了驗(yàn)證。其次，通過(guò)參考 N.jarrin 的方法，成功的進(jìn)行了 SEM 合成渦技術(shù)的開發(fā)，并將其作為 LES 計(jì)算域進(jìn)口邊界條件進(jìn)行了平板驗(yàn)證。由于課題組 RANS 程序是基于 SA 一方程湍流模型，為了得到 SEM 所需的全部輸入?yún)?shù)（長(zhǎng)度尺度、時(shí)間尺度等），找到了由二方程 SST 湍流模型向 SA 一方程湍流模型參數(shù)轉(zhuǎn)化的方法；最后，將開發(fā)的 RANS/LES 耦合計(jì)算程序應(yīng)用于低壓渦輪非定常尾跡的研究。按照此順序，各部分內(nèi)容安排如下：

南京航空航天大學(xué)碩士學(xué)位論文 2 1 2, ,i i iS x x x 。圖 3.1 為 WENO-JS 重構(gòu)所用候選模板，可見其候選模板關(guān)于界面 i+1/2處并不對(duì)稱，這樣就使得 WENO-JS 格式具有迎風(fēng)特性。


本文編號(hào)：2907318