Численное моделирование взаимодействия ударных волн с пограничными слоями для течения в угле сжатия


Просмотр статьи
PDF, 882,6 КБ

Numerical simulation of shock wave turbulent boundary layer interaction for compression corner flow

The validation of two-equation and three-equation turbulence models is performed. Two-dimensional high-speed compression corner flow with supersonic and hypersonic speeds are considered. The effect of turbulence models parameters on the separation location, recovery the pressure magnitude and the pressure plateau value in the developed separation bubble is studied.

Turbulence, clutching corner, hypersonic flow, three-parameter model of turbulence

Игорь Эдуардович Иванов, Игорь Анатольевич Крюков, Елена Владимировна Ларина

Том 14, выпуск 4, 2013 год



Выполняется проверка возможности моделирования двумерного высокоскоростного течения вблизи сжимающего угла на основе двухпараметрических и трехпараметрических моделей турбулентности (МТ). Рассматриваются два случая: сверхзвуковое и гиперзвуковое течение. Исследуется влияние параметров моделей турбулентности на положение отрыва, восстановленное давление за точкой присоединения и значение давления внутри отрывного пузыря.

турбулентность, сжимающий угол, гиперзвуковое течение, трехпараметрическая модель турбулентности

Игорь Эдуардович Иванов, Игорь Анатольевич Крюков, Елена Владимировна Ларина

Том 14, выпуск 4, 2013 год



1. Settles G.S., Dodson L.J. Hypersonic Shock/Boundary-
Layer Interaction Database // NASA Contractor Report
177577, 1991.
2. Roy C. J., Blottner F. G. Review and Assessment of Turbulence
Models for Hypersonic Flows: 2D/Axisymmetric
Cases // AIAA Pap. 2006-0713, 2006.
3. Martin M. P. Preliminary DNS Database of Hypersonic
Turbulent Boundary Layers // AIAA Pap. 2003-3726, 2003.
4. Pruett C. D., Chang C-L Spatial Direct Numerical Simula-tion of High-Speed Boundary- Layer Flows Part II: Transi-tion on a Cone in Mach 8 Flow // Theor. Comput. Fluid Dyn., 1995, 7, 397-424.
5. Глушко Г.С. , Иванов И.Э., Крюков И.А. Метод расчета турбулентных сверхзвуковых течений // Математиче-ское моделирование, 21, 12, 2009, 103–121.
6. Chen Y.S. Applications of a new wall function to turbulent flow computations // AIAA Pap. 86-0438, 1986.
7. Chen Y.S., Kim S.W. Computation of turbulent flows using an extended k-ε turbulence closure model // NASA Con-tractor Report 179204, 1987.
8. Hanjalic K., Launder B.E. A Reynolds-stress model of tur-bulence and its application to thin shear flows // J. Fluid Mech., 1972, 52, 609-638.
9. Yakhot V., Orszag S.A., Thangam S., Gatski T.B., Speziale C.G. Development of turbulence models for shear flows by a double expansion technique // Physics of Fluids, 1992, 4, 7, 1510-1520.
10. Herrero J., Grau F.X., Grifoll J., Gilart F. A new wall k-ε formulation for high Prandtl number heat transfer // Int. J. Heat and Mass Transfer, 1991, 34, 3, 711721.
11. Wilcox D. Turbulence Modeling for CFD // DCW Indus-tries, Inc., Griffin Printing, Glendale, California, 1994.
12. Launder B.E., Spalding D.B. The numerical computation of turbulent flows // Computer Meth. Appl. Mech. Engn., 1974, 3, 3, 269289.
13. Olsen M.E., Coakley T.J. The lag model, a turbulence mod-el for non-equilibrium flows // AIAA Pap. 2001-2564, 2001.
14. Глушко Г.С., Иванов И.Э., Крюков И.А. Численное моделирование отрывных течений в соплах. // Физико-химическая кинетика в газовой динамике. 2010. Т.9. http://www.chemphys.edu.ru/pdf/2010-01-12-024.pdf
15. Sarkar S., Erlebacher G., Hussaini M.Y., Kreiss H.O. The analysis and modelling of dilatational terms in compressible turbulence // J. Fluid Mech., 1991, 227, 473–493.
16. Dash S.M., Kenzakowski D.C., Seiner J.M., Bhat T.R.S. Recent advances in jet flow field simulation. Part I – Steady flow // AIAA Pap. 93-4390, 1993.
17. Papp Jr.W.J., Maher M.H., Baker R.F. Use of shredded tires in the subbase layers of asphalt pavements // ASTM STP 1275, Testing Soil Mixed with Waste or Recycled Ma-terials, 1997, 286–298.
18. Settles G.S., Fitzpatrick T.J., Bogdonoff S.M. Detailed Study of Attached and Separated Compression Corner Flowfield in High Reynolds Number Supersonic Flow // AIAA J., 1979, 17, 6.
19. Глушко Г.С., Иванов И.Э., Крюков И.А. Моделирова-ние турбулентности в сверхзвуковых струйных течени-ях // Физико-химическая кинетика в газовой динамике. 2010. Т.9. http://www.chemphys.edu.ru/pdf/2010-01-12-023.pdf
20. Elfstrom G.M. Turbulent Hypersonic Flow at a Wedge-Compression Corner // J. Fluid Mech., 1972, 53, 113127.
21. Coleman G. T., Stollery J. L. Heat transfer from hypersonic turbulent flow at a wedge compression corner // J. Fluid Mech., 1972, 56, 4, 741752.
22. Котов М.А., Кузенов В.В. Создание сложных поверхно-стей гиперзвуковых летательных аппаратов системами САПР // Физико-химическая кинетика в газовой дина-мике. 2010. T.9. http://www.chemphys.edu.ru/pdf/2010-01-12-039.pdf
23. Суржиков С.Т. Расчет обтекания модели космического аппарата MSRO с использованием кодов NERAT-2D и NERAT-3D // Физико-химическая кинетика в газовой динамике. 2010. T.9. http://www.chemphys.edu.ru/pdf/2010-01-12-003.pdf