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基于k-kL两方程湍流模式的尺度自适应模拟

李钊 陈海昕 张宇飞

李钊, 陈海昕, 张宇飞. 基于k-kL两方程湍流模式的尺度自适应模拟[J]. 工程力学, 2016, 33(12): 21-30. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2015.05.0385
引用本文: 李钊, 陈海昕, 张宇飞. 基于k-kL两方程湍流模式的尺度自适应模拟[J]. 工程力学, 2016, 33(12): 21-30. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2015.05.0385
LI Zhao, CHEN Hai-xin, ZHANG Yu-fei. SCALE ADAPTIVE SIMULATION BASED ON A K-KL TWO-EQUATION TURBULENCE MODEL[J]. Engineering Mechanics, 2016, 33(12): 21-30. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2015.05.0385
Citation: LI Zhao, CHEN Hai-xin, ZHANG Yu-fei. SCALE ADAPTIVE SIMULATION BASED ON A K-KL TWO-EQUATION TURBULENCE MODEL[J]. Engineering Mechanics, 2016, 33(12): 21-30. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2015.05.0385

基于k-kL两方程湍流模式的尺度自适应模拟

doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2015.05.0385
基金项目: 国家973项目(2014CB744801);国家自然科学基金项目(11102098,11372160)
详细信息
    作者简介:

    李钊(1986-),男,河南人,博士,主要从事计算流体力学研究(E-mail:lizhao08@mails.tsinghua.edu.cn);张宇飞(1983-),男,四川人,讲师,博士,主要从事气动设计、计算流体力学研究(E-mail:zhangyufei@tsinghua.edu.cn).

    通讯作者: 陈海昕(1974-),男,陕西人,教授,博士,主要从事空气动力学、计算流体力学研究(E-mail:chenhaixin@tsinghua.edu.cn).
  • 中图分类号: V211.3

SCALE ADAPTIVE SIMULATION BASED ON A K-KL TWO-EQUATION TURBULENCE MODEL

  • 摘要: k-kL两方程模式是一种对湍动能积分尺度输运方程模化的新型湍流模式,具有尺度自适应模拟的特性,能够在统一的表达形式下对流动进行定常和非定常数值模拟。引入可实现性修正,在二维零压力梯度平板边界层中验证其影响,进而选择典型流动的标准算例对这一模式进行较为全面的评估。通过三维CRM翼身组合体绕流算例验证了该模式应用于工程问题的实用性,并考察了网格密度对计算精度的影响。在周期山的三维非定常计算中,k-kL模式能够较好分辨流场中丰富的涡结构,准确捕捉流动大规模分离区的位置和形状,统计平均的表面摩擦力分布和速度场与实验和大涡模拟结果符合良好。上述计算展示了k-kL两方程模式在定常和非定常计算中的流动预测能力和工程应用潜力。
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出版历程
  • 收稿日期:  2015-05-07
  • 修回日期:  2015-08-24
  • 刊出日期:  2016-12-25

基于k-kL两方程湍流模式的尺度自适应模拟

doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2015.05.0385
    基金项目:  国家973项目(2014CB744801);国家自然科学基金项目(11102098,11372160)
    作者简介:

    李钊(1986-),男,河南人,博士,主要从事计算流体力学研究(E-mail:lizhao08@mails.tsinghua.edu.cn);张宇飞(1983-),男,四川人,讲师,博士,主要从事气动设计、计算流体力学研究(E-mail:zhangyufei@tsinghua.edu.cn).

    通讯作者: 陈海昕(1974-),男,陕西人,教授,博士,主要从事空气动力学、计算流体力学研究(E-mail:chenhaixin@tsinghua.edu.cn).
  • 中图分类号: V211.3

摘要: k-kL两方程模式是一种对湍动能积分尺度输运方程模化的新型湍流模式,具有尺度自适应模拟的特性,能够在统一的表达形式下对流动进行定常和非定常数值模拟。引入可实现性修正,在二维零压力梯度平板边界层中验证其影响,进而选择典型流动的标准算例对这一模式进行较为全面的评估。通过三维CRM翼身组合体绕流算例验证了该模式应用于工程问题的实用性,并考察了网格密度对计算精度的影响。在周期山的三维非定常计算中,k-kL模式能够较好分辨流场中丰富的涡结构,准确捕捉流动大规模分离区的位置和形状,统计平均的表面摩擦力分布和速度场与实验和大涡模拟结果符合良好。上述计算展示了k-kL两方程模式在定常和非定常计算中的流动预测能力和工程应用潜力。

English Abstract

李钊, 陈海昕, 张宇飞. 基于k-kL两方程湍流模式的尺度自适应模拟[J]. 工程力学, 2016, 33(12): 21-30. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2015.05.0385
引用本文: 李钊, 陈海昕, 张宇飞. 基于k-kL两方程湍流模式的尺度自适应模拟[J]. 工程力学, 2016, 33(12): 21-30. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2015.05.0385
LI Zhao, CHEN Hai-xin, ZHANG Yu-fei. SCALE ADAPTIVE SIMULATION BASED ON A K-KL TWO-EQUATION TURBULENCE MODEL[J]. Engineering Mechanics, 2016, 33(12): 21-30. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2015.05.0385
Citation: LI Zhao, CHEN Hai-xin, ZHANG Yu-fei. SCALE ADAPTIVE SIMULATION BASED ON A K-KL TWO-EQUATION TURBULENCE MODEL[J]. Engineering Mechanics, 2016, 33(12): 21-30. doi: 10.6052/j.issn.1000-4750.2015.05.0385
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