【摘 要】
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本文针对基于Spalart-Allamaras一方程湍流模型的尺度自适应模拟(SAS)方法进行研究,并对超声速轴对称底部流动问题进行了数值模拟。为了对比分析,Von Karman长度尺度的计算采用了三种求解方式。为了更好的对比,本文还采用了非定常雷诺平均Navier-Stokes方法和大涡模拟方法进行数值研究。通过大量数据的详细对比分析,验证了SAS方法在研究超声速湍流问题上的可靠性,并给出了预测
【机 构】
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南京航空航天大学航空宇航学院,南京秦淮区210016
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本文针对基于Spalart-Allamaras一方程湍流模型的尺度自适应模拟(SAS)方法进行研究,并对超声速轴对称底部流动问题进行了数值模拟。为了对比分析,Von Karman长度尺度的计算采用了三种求解方式。为了更好的对比,本文还采用了非定常雷诺平均Navier-Stokes方法和大涡模拟方法进行数值研究。通过大量数据的详细对比分析,验证了SAS方法在研究超声速湍流问题上的可靠性,并给出了预测效果最好的Von Karman长度尺度求解方式。
其他文献
通过非定常CFD模拟方法计算近场声源，结合Ffowcs Williams-Hawkings方程计算远场噪声水平的方法，分别计算了雷诺数104的圆柱绕流、三段翼型的噪声问题，探索壁面模型在噪声模拟上的应用效果.圆柱绕流计算结果表明，远场噪声频谱的峰值频率位置和功率谱密度与文献结果吻合良好，验证了计算方法的可靠性.采用带壁面模型的LES方法模拟了Re=1.7×106的30P30N三段翼型，流场结果与实
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采用脱体涡模拟(DES)和基于FW-H(Ffowcs Williams-Hawkings)方程的声类比相结合的混合方法，研究NACA0012翼型的不同振动情况对绕流气动噪声产生的影响。先对串联圆柱绕流的气动噪声进行计算，验证方法可靠性。之后预测NACA0012翼型在沉浮振动、俯仰振动、复合沉浮俯仰振动情况下的绕流气动噪声，并与它在不同的固定迎角下的绕流气动噪声进行对比。根据预测结果分析翼型振动下绕
本文采用计算流体力学和声比拟结合的方法进行气动噪声的预测.采用带自适应耗散格式的IDDES方法得到气动噪声源，再通过可穿透积分面的FW-H方程计算远场的辐射噪声.IDDES方法较为准确重现了卡门涡街的产生、输运、及与翼型的干涉过程，其结果与实验取得了较好的一致性.本文还比较了不同积分面对噪声计算的影响，有利于加深对噪声产生机理的理解.
为提高气动噪声求解效率,依据Casalino提出的advanced time approach,首先详细阐述了该方法,并列举其相比传统延迟时间法的优越之处。该方法主要是从声源视角重新构建延迟时间方程,此时无论声源运动形式是否复杂,都使延迟时间方程从超越方程变为代数方程,无需迭代即可直接求解,提高了声场程序的求解效率。
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空腔噪声是非常普遍的噪声源，在现代输运系统中，空腔噪声不仅增加了系统的阻力，并且影响到系统的安全性和舒适性.对空腔外形进行优化是降低空腔气动噪声的一种有效方法.为准确计算流场声压脉动，数值方法采用了大涡模拟(LES)技术，远场边界采用了完全匹配层边界条件(PML)，空间格式采用色散相关保持格式(DRP)，同时时间格式采用低耗散低色散5级Runge-Kutta(LDDRK5)格式以使得流场耗散和色散
本文基于有限体积框架下,采用中心格式和迎风格式混合格式实现了对战斗机大攻角大振幅运动的延迟涡脱落模拟(DDES).其中来流Ma为0.08、基于战斗机平均气动弦长的Re数为8e5、网格约为三千万,计算了战斗机攻角为俯仰频率为f=.4,0.6,0.8Hz平衡攻角为40度的运动,图1表示通过与计算结果和风洞试验数据的对比,表明DDES可以更精确的模拟战斗机失速之后的气动特性.
采用间断Galerkin方法进行二维DES数值模拟。采用混合网格，物面附近使用可弯曲结构网格，外流场使用非结构网格简化网格生成并减少网格数量。为了提高非定常问题时间推进速度，采用了纯隐式双时间步方法，并发展了基于METIS网格分区技术和MPI技术的并行算法。计算了不同雷诺数下的圆柱绕流，并和实验结果对比，在稀疏网格下，高阶间断有限元仍然能对流场进行精确的模拟，验证了基于高阶间断有限元法的DES算法
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