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1、第4卷第2期2013年5月航空工程進(jìn)展ADVANCESINAERONAUTICALSCIENCEANDENGINEERINGV01．4No．2May2013文章編號(hào)：1674—8190(2013)02—226—06Gamma-Theta經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)捩模型在DES中的應(yīng)用喬磊1，白俊強(qiáng)1，華俊1’2(1．西北工業(yè)大學(xué)航空學(xué)院，西安710072)(2．中國航空工業(yè)集團(tuán)公司中國航空研究院，北京100012)摘要：與RANS湍流模型相比，DES湍流模型的邊界層外自由流部分存在LES區(qū)，該區(qū)域的渦粘性會(huì)有所降低。為了研究了這一特征對(duì)y—Re。。轉(zhuǎn)
2、捩模型的影響，以平板實(shí)驗(yàn)為算例，選取基于k-coSST湍流模型的DES模型和DDES模型，檢驗(yàn)y—Re。。轉(zhuǎn)捩模型在DES模型和DDES模型中的表現(xiàn)。結(jié)果表明：DES模型和DDES模型使轉(zhuǎn)捩位置推遲，SsT—DES模型由于對(duì)網(wǎng)格過度敏感而沒有觸發(fā)轉(zhuǎn)捩，SST—DDES模型使轉(zhuǎn)捩位置后移較少；DDES模型比DES模型更適合)，一Re。。轉(zhuǎn)捩模型；轉(zhuǎn)捩經(jīng)驗(yàn)關(guān)系需要進(jìn)行修正后才能將y—R白。應(yīng)用于DDEs模型。關(guān)鍵詞：轉(zhuǎn)捩；湍流模型；DES；DDES；渦粘性中圖分類號(hào)：V221．3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：AApplicationofGamma-Th
3、etaTransitionModelinDESQiaoLeil，BaiJunqian91，HuaJunl’2(1．SchoolofAeronautics，NorthwesternPolytechnicalUniversity，Xi’an710072，China)(2．ChineseAeronauticalEstablishment，AviationIndustryCorporationofChina，Beijing100012，China)Abstract：Detached—EddySimulation(DES)methodsha
4、velowereddyviscositythanReynolds—AveragedNavier-Stokes(RANS)methodinitsLarge-EddySimulation(LES)zoneoutsidetheboundarylayer，andwillaffectper—formanceof)，一Re口。transitionmodel．Thebehaviorofy—Re口ttransitionmodelimplementedinDESandDelayedDetached—EddySimulation(DDES)model
5、isinvestigated．ThenumericaltestonflatplateshowsthatDDESmethodcandelaythetransition，andinDESmethod，transitionissuppressedbytheover-reducededdyviscosi—ty．ItindicatesthatDDESmethodismoresuitableforimplementingofy—Re口ttransitionmodelthanDESmeth—odandrecalibrationofthetran
6、sitionmodelisrequired．Keywords：transition；turbulencemodel；DES；DDES；eddyviscosity0引言隨著對(duì)飛行器性能的要求越來越高，工程上對(duì)氣動(dòng)數(shù)據(jù)精度的要求也越來越高。邊界層轉(zhuǎn)捩對(duì)摩擦阻力、流動(dòng)分離位置和跨聲速激波位置等產(chǎn)生很大的影響，因此對(duì)邊界層轉(zhuǎn)捩位置的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)成為一個(gè)非常重要的工程問題。特別是在雷諾數(shù)不收稿日期：2012—1106；修回日期：2012-12—24通信作者：?jiǎn)汤?，qiaol618@163．com太大的情況下，飛行器繞流的邊界層大部分處于層流狀態(tài)
7、，此時(shí)轉(zhuǎn)捩位置的準(zhǔn)確判斷對(duì)飛行器性能的預(yù)測(cè)顯得十分必要。即使在雷諾數(shù)較大的情況下，由于層流減阻的誘人前景，對(duì)邊界層轉(zhuǎn)捩的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)也具有十分重要的應(yīng)用價(jià)值。在實(shí)踐中，無論是風(fēng)洞試驗(yàn)還是數(shù)值計(jì)算，都缺乏準(zhǔn)確給出邊界層轉(zhuǎn)捩位置的方法。在風(fēng)洞試驗(yàn)方面，受制于風(fēng)洞的尺寸和能源消耗，大型運(yùn)輸類飛機(jī)的實(shí)驗(yàn)雷諾數(shù)一般小于實(shí)際值，因而無法準(zhǔn)確反映轉(zhuǎn)捩位置。在數(shù)值計(jì)算方面，雖然湍流模型在工程上得到了廣泛應(yīng)用，但是能夠應(yīng)用于工程上的轉(zhuǎn)捩模型仍非常少。第2期喬磊等：GammaTheta經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)捩模型在DES中的應(yīng)用因此，開展考慮邊界層轉(zhuǎn)捩的流場(chǎng)精確數(shù)值模擬
8、技術(shù)的研究具有重要的意義。在轉(zhuǎn)捩預(yù)測(cè)方面，F(xiàn)．R．Menter等u3于2004年提出了基于當(dāng)?shù)仃P(guān)聯(lián)的y—Re。。轉(zhuǎn)捩模型，該模型并不試圖模擬邊界層內(nèi)轉(zhuǎn)捩的物理過程，而是為把經(jīng)驗(yàn)關(guān)聯(lián)方法融入到現(xiàn)代分區(qū)并行CFD求解方法中提供一個(gè)有效途徑。為克服傳統(tǒng)R
