基于螺旋度的边界层横流转捩模型及其应用

针对实际层流设计与应用中的转捩预测需求,围绕三维边界层转捩中最常出现的横流不稳定性开展了建模和应用研究.结合对横流不稳定性机理的分析,在当地化转捩建模框架的基础上引入了一种适用于任意外形的、基于螺旋度概念的横流转捩建模方法,对其关键建模过程、数学推导和物理合理性等机理层面问题进行了更深入的讨论,并通过转捩标准算例和运输机、战斗机等航空外形应用实例的详细验证计算,全面评估了该模型的横流驻波转捩预测能力,同时结合计算参数设置和网格收敛性分析等给出了若干应用指南.本文工作对于理解横流转捩物理特性、建模思想及开展算例模拟具有参考价值.