低雷諾數(shù)翼型層流分離現(xiàn)象大渦模擬方法
發(fā)布時(shí)間:2021-12-22 08:41
為準(zhǔn)確預(yù)測(cè)翼型低雷諾數(shù)條件下出現(xiàn)的層流分離流動(dòng)現(xiàn)象,發(fā)展了基于結(jié)構(gòu)化拼接網(wǎng)格的大渦模擬方法?刂品匠虨镕avre濾波Naver-Stokes方程,并選用多種亞格子模型?臻g離散采用AUSM格式以及高階WENO格式,時(shí)間推進(jìn)采用顯式方法和隱式方法。以SD7003翼型在雷諾數(shù)60 000及4°迎角下的層流分離流動(dòng)為研究對(duì)象,對(duì)比分析了數(shù)值格式、亞格子模型、網(wǎng)格尺度對(duì)流場(chǎng)預(yù)測(cè)結(jié)果的影響。數(shù)值結(jié)果表明:劃分的計(jì)算網(wǎng)格能夠有效解析小尺度流動(dòng)結(jié)構(gòu),基于隱式亞格子模型、采用AUSM格式和雙時(shí)間步推進(jìn)的大渦模擬方法能夠準(zhǔn)確預(yù)測(cè)流動(dòng)分離、轉(zhuǎn)捩、再附等復(fù)雜流動(dòng)現(xiàn)象,計(jì)算得到的平均壓強(qiáng)系數(shù)與雷諾應(yīng)力分布與文獻(xiàn)數(shù)據(jù)吻合較好。與轉(zhuǎn)捩模式計(jì)算結(jié)果對(duì)比進(jìn)一步表明:發(fā)展的大渦模擬方法能夠準(zhǔn)確預(yù)測(cè)翼型低雷諾數(shù)層流分離流動(dòng)非定常演化過(guò)程,為下一步的研究工作建立了有效的數(shù)值模擬手段。
【文章來(lái)源】:空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)報(bào). 2019,37(06)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:9 頁(yè)
【部分圖文】:
基準(zhǔn)計(jì)算網(wǎng)格
圖3和圖4分別對(duì)比了統(tǒng)計(jì)平均摩阻系數(shù)和壓強(qiáng)系數(shù),可以看到,雙時(shí)間步長(zhǎng)方法與顯式格式計(jì)算得到的分布曲線非常接近,而隱式亞迭代方法偏差較大。表1所示的分離點(diǎn)(xs)、轉(zhuǎn)捩點(diǎn)(xt)、再附點(diǎn)(xr)位置的對(duì)比進(jìn)一步表明,雙時(shí)間步方法計(jì)算結(jié)果與顯式格式接近。此外,雙時(shí)間步方法的時(shí)間步長(zhǎng)可取為顯式格式的十倍,總的計(jì)算量約為顯式格式二分之一。因此,在后續(xù)計(jì)算中均采用雙時(shí)間步方法進(jìn)行時(shí)間推進(jìn)。圖3 不同時(shí)間推進(jìn)方法平均摩阻系數(shù)對(duì)比
不同時(shí)間推進(jìn)方法平均摩阻系數(shù)對(duì)比
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]滿足幾何守恒律的WENO格式及其應(yīng)用[J]. 朱志斌,楊武兵,禹旻. 計(jì)算力學(xué)學(xué)報(bào). 2017(06)
[2]低雷諾數(shù)下翼型不同分離流態(tài)的大渦模擬[J]. 艾國(guó)遠(yuǎn),葉建. 空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)報(bào). 2017(02)
[3]微型飛行器低雷諾數(shù)空氣動(dòng)力學(xué)[J]. 李鋒,白鵬,石文,李建華. 力學(xué)進(jìn)展. 2007(02)
[4]翼型低雷諾數(shù)層流分離泡數(shù)值研究[J]. 白鵬,崔爾杰,周偉江,李鋒. 空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)報(bào). 2006(04)
本文編號(hào):3546104
【文章來(lái)源】:空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)報(bào). 2019,37(06)北大核心CSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:9 頁(yè)
【部分圖文】:
基準(zhǔn)計(jì)算網(wǎng)格
圖3和圖4分別對(duì)比了統(tǒng)計(jì)平均摩阻系數(shù)和壓強(qiáng)系數(shù),可以看到,雙時(shí)間步長(zhǎng)方法與顯式格式計(jì)算得到的分布曲線非常接近,而隱式亞迭代方法偏差較大。表1所示的分離點(diǎn)(xs)、轉(zhuǎn)捩點(diǎn)(xt)、再附點(diǎn)(xr)位置的對(duì)比進(jìn)一步表明,雙時(shí)間步方法計(jì)算結(jié)果與顯式格式接近。此外,雙時(shí)間步方法的時(shí)間步長(zhǎng)可取為顯式格式的十倍,總的計(jì)算量約為顯式格式二分之一。因此,在后續(xù)計(jì)算中均采用雙時(shí)間步方法進(jìn)行時(shí)間推進(jìn)。圖3 不同時(shí)間推進(jìn)方法平均摩阻系數(shù)對(duì)比
不同時(shí)間推進(jìn)方法平均摩阻系數(shù)對(duì)比
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]滿足幾何守恒律的WENO格式及其應(yīng)用[J]. 朱志斌,楊武兵,禹旻. 計(jì)算力學(xué)學(xué)報(bào). 2017(06)
[2]低雷諾數(shù)下翼型不同分離流態(tài)的大渦模擬[J]. 艾國(guó)遠(yuǎn),葉建. 空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)報(bào). 2017(02)
[3]微型飛行器低雷諾數(shù)空氣動(dòng)力學(xué)[J]. 李鋒,白鵬,石文,李建華. 力學(xué)進(jìn)展. 2007(02)
[4]翼型低雷諾數(shù)層流分離泡數(shù)值研究[J]. 白鵬,崔爾杰,周偉江,李鋒. 空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)報(bào). 2006(04)
本文編號(hào):3546104
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