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作者：穆宇旸;徐家宽;李艺;郑国雨;乔磊;白俊强;
单位：西北工业大学航空学院;飞行器基础布局全国重点实验室;西安现代控制技术研究所;中国商用飞机有限责任公司上海飞机设计研究院;西北工业大学无人系统技术研究院;无人飞行器技术全国重点实验室;无人机技术集成攻关大平台;
摘要：在航空发动机领域中，大负荷低压涡轮叶片表面的流动受强逆压梯度影响，易产生具有高度非定常特性的转捩-分离流。而基于雷诺平均方法 （Reynolds Averaged Navier-Stokes,RANS）的转捩模型难以对该现象进行精确模拟。为了提升预测精度，本研究在改进的极大涡模拟方法 （Very Large Eddy Simulation,VLES）基础上耦合适用于叶轮机械流动的γ转捩模型，从而形成了γ-VLES混合预测模型。本研究采用该模型对Pak-B低压涡轮叶片表面的层流分离泡诱导转捩及分离流演化现象进行预测。研究结果表明：γ-VLES模型能够准确计算叶片表面的时均压力系数和速度型，并展现了长分离泡内部瞬态流场中周期性涡的演化脱落过程。模拟结果与实验结果高度吻合，有效克服了RANS框架下γ-Re_(θt)和γ转捩模型在转捩-分离流预测方面的局限。
关键词：计算流体力学;;RANS/LES混合方法;;极大涡模拟;;低压涡轮叶片;;层流分离泡诱导转捩
基金资助：国家自然科学基金（52372362）;; 飞行器基础布局全国重点实验室基金（2023-JCJQ-LB-070）;; 航空科学基金（20220015053008）;; 中央高校基本科研业务费专项资金~~
