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使用单点方法对超音速/高超音速边界层转捩进行建模。 (英语) Zbl 1401.76117号

摘要:在超音速和高超声速空间飞机的气动外形设计过程中,层流设计和边界层转捩预测在气动热数值模拟和气动热防护设计中发挥着重要作用。因此,在本研究中,结合稳定性理论的分析结果,建立了一个适用于高速层流-湍流过渡流的计算流体动力学兼容过渡闭合模型。该模型包含两个传输方程,用局部变量描述过渡机制。具体来说,选择层流脉动的涡粘性和间歇因子作为特征参数,并用输运方程进行建模。考虑到超音速/高超音速条件下的主要不稳定模式,通过层流自相似边界层分析,使用局部变量对第一和第二模式进行建模。然后,将本过渡模型应用于可压缩性修正的剪切应力输运湍流模型。因此,作为当前工作的主要意义,本模型能够捕捉过冲现象并预测过渡开始位置。最后,将使用本模型的预测与几个有充分记录的流动情况的风洞实验结果进行了比较,以验证所提出的过渡湍流模型。

MSC公司:

76N20号 可压缩流体和气体动力学的边界层理论
76J20型 超音速流动
76K05美元 高超音速流
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