分離流動(dòng)現(xiàn)象是我們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｒ姷降囊环N湍流現(xiàn)象,無論是在自然界中還是工程實(shí)際中都廣泛存在。人們?yōu)榱嗽诳此撇灰?guī)則的旋渦脫落運(yùn)動(dòng)中發(fā)現(xiàn)某些有序的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,近年來興起的一類RANS/LES混合方法得到了較多的關(guān)注,它們可以在提高RANS預(yù)測精度的同時(shí)降低LES所需的計(jì)算量,獲取所關(guān)心的非定常流動(dòng)信息,是一種具有工程應(yīng)用前景的復(fù)雜湍流數(shù)值模擬手段。為了研究分離流動(dòng)現(xiàn)象,本文采用傳統(tǒng)的RANS方法和近幾年新起的RANS/LES混合方法,通過不同的分離流動(dòng)問題對RANS方法與RANS/LES混合方法中的不同模型進(jìn)行比較,并對模型的優(yōu)缺點(diǎn)及適用性展開綜合評估。進(jìn)而,結(jié)合RANS/LES混合方法的優(yōu)勢,對影響機(jī)翼大攻角大分離流動(dòng)模擬結(jié)果的因素進(jìn)行綜合分析。首先,本文對ONERA M6機(jī)翼和DLR-F6翼身組合體兩個(gè)模型利用RANS方法進(jìn)行了數(shù)值模擬驗(yàn)證,發(fā)現(xiàn)RANS方法對于ONERA M6機(jī)翼激波誘導(dǎo)的分離以及DLR-F6翼身融合處的分離區(qū)模擬精度較差。接著,本文選用經(jīng)典的Re=3900圓柱繞流問題對RANS方法與RANS/LES混合方法展開了對比驗(yàn)證,比較后發(fā)現(xiàn)SST模型會(huì)在流場中計(jì)算出過大的渦粘... 

【文章來源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

湍流能譜分區(qū)示意圖

圖 2-1 渦粘性模型的分類示意圖由于本文的研究基于 ANSYS fluent 軟件，后文將主要針對一方程中的代表性模型 S-A 模型和二方程中的 SST 模型進(jìn)行詳細(xì)地介紹。2.2.1 S-A 模型所有的一方程和兩方程模型都可以先寫成如下的一般形式： j P DjX u X S S Dt x (2-18)式中，PS 是“產(chǎn)生”源項(xiàng)——生成項(xiàng)，DS 是“破壞”源項(xiàng)——耗散項(xiàng)， D 表示擴(kuò)散項(xiàng)。需要注意的是，PS 與DS 是或顯式或隱式地一起出現(xiàn)的。用 S-A 模型求解有關(guān)粘性的變量 的方程為t v1 f(2-19)式中，

就越需要花費(fèi)更多的時(shí)間在網(wǎng)格的生成上。因?yàn)�，網(wǎng)格質(zhì)量的接影響 CFD 計(jì)算的數(shù)值解精度。復(fù)雜外形與復(fù)雜流動(dòng)問題的網(wǎng)格生成為制約一個(gè)國家 CFD 技術(shù)發(fā)展的一個(gè)很大障礙。因此，無論來自哪里，都非常重視網(wǎng)格的生成技術(shù)[53]。常見的計(jì)算網(wǎng)格可按網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)之間的鄰接關(guān)系分為：結(jié)構(gòu)網(wǎng)格和非結(jié)構(gòu)幾年新起的多面體網(wǎng)格，三種網(wǎng)格的單個(gè)單元網(wǎng)格示意圖如圖 2-2 所示三者中發(fā)展最早的網(wǎng)格結(jié)構(gòu)[54]，它除了邊界上的點(diǎn)以外，在其區(qū)域內(nèi)點(diǎn)都具有相同的毗鄰單元，整個(gè)模型中的數(shù)據(jù)點(diǎn)都是按照有序數(shù)組的形存的，這樣就可以非常方便地按下標(biāo)來進(jìn)行網(wǎng)格單元的索引和查找，網(wǎng)也非常容易實(shí)現(xiàn)邊界的擬合，一般具有計(jì)算收斂速度快、計(jì)算精度高、生成速度快且質(zhì)量高的優(yōu)點(diǎn)，但對于工程計(jì)算而言，想要對復(fù)雜外形進(jìn)分的難度較大，不僅需要很長時(shí)間和很多的人力，有時(shí)網(wǎng)格的質(zhì)量也缺障。

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：3521455