基于改进混合长度尺度的机翼延迟分离涡模拟

摘要：

对于中小迎角分离问题,延迟分离涡模拟(Delayed Detached Eddy Simulation,DDES)的方法在计算初期,流动分离区需要一定时间的发展,通常会延迟RANS模式到LES模式的切换,从而低估流动分离.本文采用改进RANS-LES混合长度尺度lhyb_new的方法,对网格尺度和涡探测函数VTM进行修正,基于计算流体力学开源平台OpenFOAM,将修正后的混合网格尺度、涡探测函数 VTMnew以及二维剪切层识别函数FKH(VTMnew)植入到S-A DDES模型中,研究了大迎角NACA0012翼型以及12°迎角下的NACA0012半展长矩形机翼绕流问题,并对比了采用原S-A DDES和改进RANS-LES混合长度尺度后的S-A DDES湍流模型计算的机翼背风区涡结构和翼尖涡.结果表明,采用本文方法可以在机翼背风区观察到剪切层的快速失稳,并且能够更加精细地模拟机翼背风区的大尺度非定常涡系结构以及翼尖涡的形成细节,有效地加快DDES方法的RANS模式切换到LES模式.此外,本文还计算了该矩形机翼在18.迎角的分离流问题,进一步验证了所提方法的有效适应性.

关键词：延迟分离涡模拟、非定常流动、RANS、LES、翼尖涡、OpenFOAM、空气动力学

所属期刊栏目：29

分类号：TJ760;V211.41(火箭、导弹)

资助基金：国家自然科学基金91630206

在线出版日期：2022-10-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：70-76