用GAO-YONG湍流模式对分离流动的数值模拟

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1、2013年5月北京航空航天大学学报May2013第39卷第5期JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronauticsV01．39No·5用GAO．YONG湍流模式对分离流动的数值模拟高琳高歌江立军(北京航空航天大学航空发动机气动热力重点实验室，北京100191)摘要：采用GAO—YONG湍流模式对二维管道内三角形钝体绕流问题以及槽道内后台阶分离流动进行了数值模拟．求解程序基于开源数值计算平台OpenFOAM(OpenFieldOperationandManipulation)，数值模拟结果很好地预测了钝体绕流问题中漩涡脱落的尾流的流动

2、趋势以及后台阶流动中分离再附的流动结构，同时分析了速度分布以及摩擦系数等参数并与实验值进行了对比，结果符合很好．这表明GAO-YONG湍流模式对大分离流动有较好的预测能力，对工程实践具有指导性作用．关键词：GAO—YONG湍流模式；钝体绕流；分离中图分类号：V231．1文献标识码：A文章编号：1001—5965(2013)05-0631-04NumericaIsimulationofseparatedturbulentflowusingGAO．YONGturbulentmodelGaoLinGaoGeJiangLijun(NationalKeyLaboratoryonAcre—Engin

3、es，BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Beijing100191，China)Abstract：Numericalsimulationofseparatedflowaroundatriangularcylinderandturbulentflowoverarearward—facingstepinadivergingchannelflowusingGAO—YONGturbulencemodelwerepresented．Allcal—culationswerebasedonopenfieldoperationandmanipul

4、ation(OpenFOAM)，whichisaopen-sourcecompu—tationalfluiddynamics(CFD)platform．Thecalculationspredictthevortexsheddingofflowingaroundbluffbodyandreattachmentofflowingoverrearward—facingstepinachannelaccurately．Thedistributionofpres—surecoefficient，frictioncoefficientandvelocityweresimulatednumerical

5、lywithGAO．YONGmodel．anda—greedwellwiththeexperimentaldata．TheresultsdemonstratethatGAO—YONGturbulencemodelwascapabletosimulatedtheturbulentflowwithlargeseparation，andbeofbasicinstructionaleffecttoengineeringandpractice．Keywords：GAO—YONGturbulencemodel；bluffbody；separation分离湍流流动是工程实践中常见的流动现象．如飞机、导

6、弹等飞行器的附近流场，发动机扩压器内流动．因此，准确地预测分离流动的流场数据对于飞行器设计，发动机研发等领域至关重要．人们对其进行了大量的实验和数值研究，特别是20世纪70年代以后，随着计算机科学技术的迅速发展进步，数值模拟方法在研究包括分离、再附、激波等复杂湍流流动方面发挥了越来越重要的作用．然而，大量的实践表明，目前广泛应用的RANS(ReynoldsAveragedNavier．Stokes)湍流模式对附着流动和一些小分离流动能精确的预估，而对大分离流动却极少能准确预测．GAO．YONG湍流模式不同于以往的模式，它是从唯象理论出发在统计侧偏平均的基础上提出的不含经验系数的理性方程．

7、在推导Navier—Stokes方程的框架内，引人动量传输链概念和各向异性湍流粘性．导出的方程组保留了一阶脉动场信息，求解它就能获得湍流流动中更详细的细节概述．¨。。本文采用收稿日期：2012-11—19；网络出版时间：2013-05-071l：38网络出版地址：WWW．enkinet／kcms／detait／11．2625．V．20130507．1138．006，html作者简介：高琳(1984一)，女，辽宁营13人，博士生，gl