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《細(xì)長旋成體背風(fēng)面非對稱流場的DES模擬》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、第42卷第6期2012年11月航空計算技術(shù)AeronauticalComputingTechniqueV01．42No．6NOV．2012細(xì)長旋成體背風(fēng)面非對稱流場的DES模擬夏明1，鐘伯文1，李棟2(1．中國商飛北京民用飛機技術(shù)研究中心，北京102211；2．西北工業(yè)大學(xué)翼型葉柵空氣動力學(xué)國防科技重點實驗室，陜西西安710072)摘要：利用脫體渦模擬DES方法對細(xì)長旋成體非對稱繞流進(jìn)行數(shù)值模擬，比較了基于S—A潰流模型的DES與RANS方法對背風(fēng)面非對稱分離渦的數(shù)值模擬能力，發(fā)現(xiàn)在大迎角非對稱渦未破裂情況下，D
2、ES與RANS均能模擬出與實驗相符的非對稱繞流；當(dāng)迎角增大，背風(fēng)面非對稱渦發(fā)生破裂時，RANS無法準(zhǔn)確捕捉到背風(fēng)面流場的非定常性，而DES能準(zhǔn)確預(yù)測非對稱渦的飄起與破裂，并與實驗值接近。計算結(jié)果表明：與RANS方法相比，DES方法具有更好的模擬大攻角，大分離流動的能力，尤其在非對稱流場的分離渦破裂模擬方面具有明顯優(yōu)勢，能夠更真實模擬出細(xì)長旋成體背風(fēng)面分離渦破裂之后的非定常流動特征。關(guān)鍵詞：細(xì)長旋成體；大迎角；非對稱渦；脫體渦模擬；渦破裂中圖分類號：V211文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1671．654X(2012)06
3、—0005—04DESMethodforAsymmetricSeparatedFlowontheLeewardSideofSlenderBodyXIAMin91，ZHONGBo—wenl，LIDon92(1．BeijingAeronauticalScienceandTechnologyResearchInstitute，COMAC，Beijing100083，China；2，NationalKeyLaboratoryofAerodynamicDesignandResearch，Ⅳ胛U，Xi7an710072，Ch
4、ina)Abstract：Turbulentflowsoveraslenderbodyatdifferenthighanglesofattackweresimulatednumerical—lyusingDESandRANSapproach．Thelocationandstrengthofseparatedvortex．flowfieldandpressuredistributiononthesurfacewerecomparedwithDESandRANSbasedonS．Amodel．ItiSclearlyf
5、oundthatbothmodelsperformedwellforthesteadyasymmetricalflowsathiighangleofattack，however，withfurtherincreaseinincidence，DEScanpredicttheunsteadycharacteristicandbreakdowninasymmetricalseparatedvorticesaroundslenderleeside．Theresultsofnumericalsimulationshowth
6、attheDESmodelismoresuitableforthecomplexseparatedflowaroundtheslenderbodyatextremelyhighangleofattack．Keywords：slenderbody；highincidence；asymmetricalvortex；detached．eddysimulation；vortexbreak—dOwn引言細(xì)長旋成體雖然幾何形狀簡單，但其在大攻角下的繞流問題卻非常復(fù)雜，并且隨著迎角的變化會出現(xiàn)不同的流態(tài)¨j，細(xì)長旋成體在大迎角
7、下的菲對稱渦可以誘導(dǎo)出很大的側(cè)向力，將嚴(yán)重影響新一代戰(zhàn)機、導(dǎo)彈等飛行體的靈活性以及機動性。預(yù)測大迎角下的非對稱分離流動對飛行器的氣動性能改善有著重要的影響，具有很大的工程應(yīng)用價值。目前湍流的數(shù)值模擬主要分為直接數(shù)值模擬DNS(DirectNumericalSimulation)、大渦模擬LES(LargeEddySimulation)和雷諾平均方法RANS三類。RANS方法在數(shù)值模擬大迎角細(xì)長旋成體繞流問題中應(yīng)用最為廣泛，RANS方法的應(yīng)用范圍僅限制于模擬大迎角下的定常沒有發(fā)生渦破裂的非對稱分離渦心J，在特大迎角
8、分離渦發(fā)生破裂的情況下，由于RANS只給出了湍流流場的統(tǒng)計平均量，因此對大范圍分離流動很難得到準(zhǔn)確結(jié)果，無法精確反映流動的瞬時特性。脫體渦模擬DES方法是一種新的計算湍流流動方法，通過對湍流模型的修正，使DES方法在近壁面表現(xiàn)為RANS特征，在遠(yuǎn)離物面處體現(xiàn)LES亞格子尺度模型的作用，綜合兩者的優(yōu)勢，使大雷諾數(shù)下大分離流動的數(shù)值模擬方法提高一大步，模擬紊流流動是非常有效的
