雷諾應(yīng)力模型的初步應(yīng)用*

董義道，王東方，王光學(xué),2，鄧小剛

(1. 國防科技大學(xué) 航天科學(xué)與工程學(xué)院， 湖南 長沙　410073；2. 中山大學(xué) 物理學(xué)院， 廣東 廣州　510006)

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雷諾應(yīng)力模型的初步應(yīng)用*

董義道1，王東方1，王光學(xué)1,2，鄧小剛1

(1. 國防科技大學(xué) 航天科學(xué)與工程學(xué)院， 湖南 長沙410073；2. 中山大學(xué) 物理學(xué)院， 廣東 廣州510006)

針對(duì)SSG/LRR-ω雷諾應(yīng)力模型，選取NASA湍流資源網(wǎng)站上的四個(gè)典型算例，即湍流平板邊界層流動(dòng)、帶凸起管道流動(dòng)、翼型尾跡區(qū)流動(dòng)和NACA0012不同攻角繞流，開展初步的驗(yàn)證與確認(rèn)工作，將部分結(jié)果和CFL3D進(jìn)行對(duì)比。對(duì)于NACA0012翼型繞流，對(duì)比雷諾應(yīng)力模型和SA模型的升力系數(shù)，結(jié)果表明：在失速攻角附近，雷諾應(yīng)力模型明顯優(yōu)于SA模型。在此基礎(chǔ)上，將該模型應(yīng)用于DLR-F6翼身組合體的數(shù)值模擬，計(jì)算得到的機(jī)翼表面典型站位壓力分布和實(shí)驗(yàn)值吻合良好，同時(shí)該模型捕捉到翼身交匯位置的小范圍分離。

雷諾應(yīng)力模型；驗(yàn)證與確認(rèn)；復(fù)雜外形應(yīng)用

大渦模擬和直接數(shù)值模擬能夠精細(xì)捕捉流動(dòng)特征，但是由于其計(jì)算量大，開展的相關(guān)研究還局限于學(xué)術(shù)領(lǐng)域。目前廣泛使用的求解器大多基于雷諾平均NS(Reynolds Averaged Navier Stokes, RANS)方程，即將湍流的貢獻(xiàn)抽象為雷諾應(yīng)力張量。為了求解雷諾應(yīng)力張量，需要引入湍流模型。絕大多數(shù)湍流模型基于線性Boussinesq假設(shè)，應(yīng)用比較廣泛的線性模型包括一方程SA模型[1]和兩方程SST模型[2]。

線性渦黏模型在很多簡單的流動(dòng)問題中能夠得到可靠的模擬結(jié)果，但是無法捕捉復(fù)雜的流場特征，包括大范圍流動(dòng)分離，流線彎曲效應(yīng)以及流場的各向異性。……