高马赫数下激波湍流边界层干扰数值研究

应用GAO-YONG可压缩湍流方程组数值模拟了入射斜激波/平板湍流边界层相互干扰现象,计算了来流马赫数为5.0,激波入射角度分别为15.876°、23.287°两种不同激波干扰强度下的流场。计算程序中的对流项、扩散项分别采用二阶ROE格式和二阶中心差分格式离散,并用多步Runge-Kutta显式时间推进法求解空间离散后的控制方程。计算较好地模拟了高马赫数下的激波/湍流边界层干扰的流场结构,位移边界层厚度,动量损失厚度等,也比较准确地预测了平板壁面压力、摩阻系数等气动力参数的分布。

数值模拟入射斜激波/平板湍流边界层干扰流动

应用GAO-YONG可压缩湍流模型数值计算了入射斜激波/平板湍流边界层相互干扰现象。计算程序中的对流项、扩散项分别采用AUSM格式和中心差分格式离散,并用多步Runge-Kutta显式时间推进法求解空间离散后的控制方程。计算中包含了无分离流动、初始分离流动以及较大分离流动等多个情况,比较了平板壁面压力、法向平均速度剖面、壁面摩阻系数Cf以及壁面斯坦顿数St等的计算结果与实验值。结果发现:GAO-YONG可压缩湍流模型能够很好地预测入射斜激波/平板湍流边界层相互干扰下的无分离以及小分离流动,对高马赫数下的大分离流动也能得到较合理的结果,但再附点之后的壁面摩阻系数以及斯坦顿数的计算值不够理想。