一种Spalart-Allmaras模型在激波/湍流边界层干涉中的改进  

Modification of Spalart-Allmaras Model for Shock-Wave/Turbulent Boundary Layer Interaction Flow

作　　者：马力[1] 陆利蓬[1] 方剑[1] 王丹华[2] 

机构地区：[1]北京航空航天大学能源与动力工程学院航空发动机气动热力国家级重点实验室,北京100191 [2]北京航空航天大学无人驾驶飞行器设计研究所,北京100191

出　　处：《工程热物理学报》2015年第2期279-283,共5页Journal of Engineering Thermophysics

基　　金：国家自然科学基金(No.11302012;No.51376001;No.51136003);国家自然科学基金(No.2012CB720205);航空科学基金(No.2012ZB51014);111工程(No.B08009);国家航天技术创新基金

摘　　要：本文通过分析马赫2.25的斜激波/平板边界层干涉的DNS数据,对其中的湍动能输运特性进行了研究,表明压力梯度使湍动能在分离区增强。在此基础上,本文用当地密度、速度和动力黏性系数对压力梯度进行了无量纲化,将无量纲化的压力梯度引入到Spalart-Allmaras(S-A)模型的生成项和耗散项中,得到了改进的S-A模型。在超音速斜激波/边界层干涉和压缩角流动中的计算表明,改进提高了S-A模型对激波/边界层干涉流动的预测准确度。The transport property of turbulent kinetic energy was investigated by analyzing the data of direct numerical simulation(DNS) of the interaction of an oblique shock with a supersonic turbulent boundary layer at Mach 2.25.It was found that the turbulent kinetic energy is amplified by the adverse pressure gradient in separation zone.The pressure gradient was non-dimensionlised with local density,velocity and molecular viscosity.The Spalart-Allmaras(S-A) model was modified with this dimensionless parameter by introducing it into production and dissipation terms in the model.Simulation in the supersonic oblique shock-wave/turbulent boundary layer interaction and compression ramp flow shows that the modification for S-A model improves the predictive accuracy for simulating the shock-wave/turbulent boundary layer interaction.

关 键 词：激波/边界层干涉 压力梯度 S-A模型 

分 类 号：O354.5[理学—流体力学]