本文關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)捩模式與轉(zhuǎn)捩準(zhǔn)則預(yù)測高超聲速邊界層流動

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【摘要】：對原始的k-ω-γ轉(zhuǎn)捩模式和"層流+轉(zhuǎn)捩準(zhǔn)則"模型進(jìn)行了改進(jìn),在2種方法中分別增加了橫流模態(tài)時間尺度和橫流轉(zhuǎn)捩準(zhǔn)則用于預(yù)測橫流失穩(wěn)誘導(dǎo)轉(zhuǎn)捩。通過對網(wǎng)格預(yù)處理可并行計算獲得邊界層外緣信息以及邊界層內(nèi)橫流速度。采用不同雷諾數(shù)條件下的0°攻角尖錐以及HIFiRE-5外形對2種方法預(yù)測高超聲速邊界層轉(zhuǎn)捩的性能進(jìn)行了比較分析。研究結(jié)果表明,2種方法均能正確反映高超聲速邊界層轉(zhuǎn)捩起始位置和轉(zhuǎn)捩區(qū)長度隨雷諾數(shù)的變化趨勢,但不能捕捉轉(zhuǎn)捩區(qū)熱流峰值;"層流+轉(zhuǎn)捩準(zhǔn)則"模型計算得到的傳熱系數(shù)在全湍流區(qū)較k-ω-γ轉(zhuǎn)捩模式偏高。對于同時存在流向不穩(wěn)定和橫流不穩(wěn)定的HIFiRE-5外形,改進(jìn)的k-ω-γ轉(zhuǎn)捩模式和改進(jìn)的"層流+轉(zhuǎn)捩準(zhǔn)則"模型相比于原始的模型均能更加準(zhǔn)確地預(yù)測中心線兩側(cè)橫流失穩(wěn)誘導(dǎo)形成的轉(zhuǎn)捩;對于中心線附近因速度剖面拐點引起的邊界層轉(zhuǎn)捩,"層流+轉(zhuǎn)捩準(zhǔn)則"模型由于與邊界層厚度相關(guān),預(yù)測得到的轉(zhuǎn)捩位置較試驗結(jié)果靠前,k-ω-γ轉(zhuǎn)捩模式與試驗結(jié)果吻合很好。
【作者單位】： 北京航空航天大學(xué)航空科學(xué)與工程學(xué)院;北京航天長征飛行器研究所;空間物理重點實驗室;
【關(guān)鍵詞】： 轉(zhuǎn)捩模式 轉(zhuǎn)捩準(zhǔn)則 高超聲速 邊界層轉(zhuǎn)捩 橫流
【基金】：國家“973”計劃(2009CB72414)~~
【分類號】：V211.3
【正文快照】： 網(wǎng)絡(luò)出版地址:www.cnki.net/kcms/detail/11.1929.V.20150907.1618.006.html引用格式:周玲,閻超,郝子輝,等.轉(zhuǎn)捩模式與轉(zhuǎn)捩準(zhǔn)則預(yù)測高超聲速邊界層流動[J].航空學(xué)報,2016,37(4):1092-1102.ZHOU L,YAN C,HAO Z H,et al.Transition model and transition criteria for hypersoni

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本文編號：552990