可压缩平板边界层转捩的大涡模拟  

Large Eddy Simulation of Boundary Layer Transition over Compressible Plate

作　　者：刘海旭[1] 郑晨炜 陈林[2] 葛宁[1] 唐登斌[3] 

机构地区：[1]南京航空航天大学能源与动力学院,南京210016 [2]中国航天空气动力技术研究院,北京100074 [3]南京航空航天大学航空宇航学院,南京210016

出　　处：《南京航空航天大学学报》2014年第2期246-251,共6页Journal of Nanjing University of Aeronautics & Astronautics

摘　　要：入口利用层流速度型叠加二维和三维Tollmien-Schliting(T-S)波,应用动态亚格子模型、预处理技术以及高精度算法,采用大涡模拟(Large eddy simulation,LES)数值计算方法,对可压缩平板边界层空间模式的转捩机理及其拟序结构进行了研究。计算结果展示了T-S波经历线性、非线性发展阶段破碎形成发卡涡,最终演化成具有4个涡环的涡链结构的整个过程,并揭示了发卡涡涡腿并非完整对称及低速条带在涡环产生的位置不连续的现象,探讨了主流向涡与壁面相互作用诱导生成次流向涡的机理。The inlet boundary is specified by laminar Blasius similarity solution as the basic flow with im- posed Tollmien-Schlichting （T-S） waves as the disturbances, the dynamic subgrid-scale model, the high order schemes and a preconditioned algorithm are used in the study of laminar-to-turbulent transition in a spatially developing boundary layer by large eddy simulation（LES）. Simulation result exhibits the lin- ear and nonlinear growth of T-S waves, the formation and evolution of hairpin vortex and multiple vor- tex rings with four ring-like vortexes, coupled with complex ejection/sweep movements and high/low speed streaks. Finally, the generation and development processes of secondary streamwise vortex are analyzed.

关 键 词：大涡模拟 可压缩流动 边界层转捩 拟序结构 涡系演化 

分 类 号：V231.3[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]