基于高精度算法的结冰翼型分离流动数值模拟

CFD在航空航天领域应用广泛,在飞机结冰研究方面也成效斐然。但对于结冰后流场结构分辨、关键气动特性预测等一系列问题,当前主流的模拟方法仍存在数值格式精度低、流场细节捕捉不足的缺陷。针对此问题,提出将高精度格式和雷诺应力模型结合,应用于结冰翼型分离流动模拟研究,并与低阶精度格式、不同湍流模型进行对比。计算结果表明,使用相同湍流模型,高阶格式比低阶格式所预测的气动特性曲线与实验值更吻合,最大升力系数的相对误差更低;使用相同精度格式离散,雷诺应力模型对流场结构,特别是精细结构的分辨率明显优于SA模型和k-ε模型,翼型表面压力分布和分离泡再附点均与实验值吻合良好。对结冰翼型的复杂流场精细模拟,高精度格式结合雷诺应力模型的算法,具有重要的科学研究价值及应用前景。