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作者:左政玄;赵瑞;樊宇翔;
单位:北京理工大学;北京理工大学重庆创新中心;
摘要:随着高超声速飞行器速度的进一步提高,高温化学反应与湍流耦合问题将愈加突出。分别对高焓和低焓流动条件下的平板湍流边界层进行了直接数值模拟(Direct Numerical Simulation,DNS),并将湍流平均量、湍动能生成项、湍流摩擦阻力系数等物理量与SST湍流模型进行了对比分析。初步研究表明,在低焓来流条件下,SST模型与DNS的计算结果较为吻合,而在高焓条件下,受到化学反应的影响,SST湍流模型预测的湍动能、湍流黏性系数、湍流摩阻系数均高于DNS计算结果。因此,修正了针对高焓流动条件下的SST湍流模型,在k方程湍动能生成项中加入温度限制器,改进后结果与DNS计算结果值吻合较好。
关键词:高焓流动;;湍流边界层;;化学非平衡;;直接数值模拟;;湍流模型