应用GAO-YONG可压缩湍流模式数值模拟RAE2822翼型绕流

计算物理 ›› 2008, Vol. 25 ›› Issue (6): 694-700.

应用GAO-YONG可压缩湍流模式数值模拟RAE2822翼型绕流

闫文辉, 闫巍, 高歌

北京航空航天大学能源与动力学院热动力重点实验室, 北京 100083

收稿日期:2007-07-04 修回日期:2008-02-03 出版日期:2008-11-25 发布日期:2008-11-25
作者简介:闫文辉(1979-),男,吉林通化,博士生,从事计算流体力学湍流模式研究.

Simulation of Transonic Viscous Flows Around RAE2822 Airfoil in GAO-YONG Compressible Turbulence Model

YAN Wenhui, YAN Wei, GAO Ge

School of Jet Propulsion, Beijing University of Aeronautics and Astronautics, Beijing 100083, China

Received:2007-07-04 Revised:2008-02-03 Online:2008-11-25 Published:2008-11-25

摘要/Abstract

摘要： 应用Gao-Yong可压缩湍流模式,数值模拟RAE2822二维翼型在两种不同来流情况下的跨音速粘性绕流问题.湍流模式的对流项用ROE格式离散,扩散项用中心差分格式离散,空间离散后的控制方程用多步Runge-Kutta显式时间推进格式求解.计算结果预测了翼型表面的压力系数的分布、平均速度剖面、激波的位置、马赫数等值线等情况.同时,对翼型表面激波与边界层相互干扰以及转捩问题进行分析计算,结果表明,Gao-Yong可压缩湍流模式结合适当的数值方法能够成功地模拟翼型跨音速粘性流动.最后,基于Gao-Yong可压缩湍流模式各项异性湍流粘性的机理,初步提出一种预测转捩起始位置的方法.

关键词: 可压缩流, GAO-YONG可压缩湍流模式, 数值模拟, 跨音粘流

Abstract: Numerical simulation of transonic viscous flows around RAE2822 2-D airfoil in Gao-Yong compressible turbulence model is presented. Convection terms and diffusion terms are calculated with ROE (flux difference splitting) scheme and CD (center difference) scheme, respectively. Runge-Kutta time marching method is employed to solve space discrete control equations. It predicts accurately pressure coefficients on airfoil surface, mean velocity, location of shock wave and Macb number contours. Shock-wave/boundary layer interaction and translation from laminar flow to turbulence flow on airfoil surface are analyzed. Numerical results agree well with experimental data. It is demonstrated that Gao-Yong compressible turbulence model can be used to simulate transonic viscous flow around an airfoil. A method for location of translation based on theory of orthotropic turbulence viscosity in Gao-Yong compressible turbulence model is presented.

Key words: compressible fluid, Gao-Yong turbulence model, numerical simulation, transonic viscous flow

中图分类号:

O357.5

闫文辉, 闫巍, 高歌. 应用GAO-YONG可压缩湍流模式数值模拟RAE2822翼型绕流[J]. 计算物理, 2008, 25(6): 694-700.

YAN Wenhui, YAN Wei, GAO Ge. Simulation of Transonic Viscous Flows Around RAE2822 Airfoil in GAO-YONG Compressible Turbulence Model[J]. CHINESE JOURNAL OF COMPUTATIONAL PHYSICS, 2008, 25(6): 694-700.

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