《表1 不同流动类型仿真策略对比》
含喷流的边界层流动源于后台阶流动,本质上是混合层和边界层组合体,其涡团结构与气膜冷却的光学头罩极为相似.从图26可以看出,边界层和冷却喷流在混合初期会形成混合层,并逐渐发展为单一的边界层结构.但由于真实钝头体头罩壁面与来流不平行,会导致更为明显的气动加热.目前基于单一的平板和混合层流动的研究基础,含喷流的边界层流动逐渐受到人们重视,更为贴近实际流动.但是,这一仿真具有较高难度,其原因可定性参看表1.混合层流动为促进流动失稳,往往要在入口处人为添加速度扰动函数,这就导致不宜采用隐式双时间步法,因为此时需要较多内迭代步才能保证计算精度,但由于最小网格尺度较大,采用高阶显式方法进行时间推进是可以承受的;相反的是边界层流动可以用固定的粗糙元进行扰动(Muppidi&Mahesh2012),宜采用隐式双时间步法求解,且计算域选取必须包含足够的特征涡结构.当两种流动同时存在时,需要采用较密的网格捕捉边界层流动,而采用较大计算域捕捉混合层涡结构,且由于仍然需要外加扰动不宜使用隐式双时间步法,就会造成需要选取较大计算域和较长的时间推进才能模拟流动,对计算资源要求较高.
图表编号 | XD00191354400 严禁用于非法目的 |
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绘制时间 | 2020.10.08 |
作者 | 孙喜万、刘伟 |
绘制单位 | 国防科技大学空天科学学院、国防科技大学空天科学学院 |
更多格式 | 高清、无水印(增值服务) |