哈尔滨工程大学学报2023,Vol.44Issue(6) :895-902.DOI:10.11990/jheu.202109014

直角网格壁函数的二维高雷诺数机翼绕流计算

Numerical simulation of 2D airfoil flow in high Reynolds number based on Cartesian grid wall function method

刘健宇 段文洋 廖康平 张运兴 李笃成
哈尔滨工程大学学报2023,Vol.44Issue(6) :895-902.DOI:10.11990/jheu.202109014

直角网格壁函数的二维高雷诺数机翼绕流计算

Numerical simulation of 2D airfoil flow in high Reynolds number based on Cartesian grid wall function method

刘健宇 1段文洋 1廖康平 1张运兴 1李笃成1
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作者信息

  • 1. 哈尔滨工程大学 船舶工程学院, 黑龙江 哈尔滨 150001
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摘要

针对传统直角网格方法无法准确计算高雷诺数下近壁面区域的流场及剪切应力问题,本文基于自主开发的二维直角网格CFD求解器,采用添加壁面函数的方式模拟了高雷诺数下的机翼绕流.数值模型基于直角网格有限差分方法对N-S方程进行离散,整体求解器的精度在空间和时间上分别达到二阶.通过对低雷诺数下圆柱绕流及机翼绕流的模拟计算,验证了此求解器的精度和可靠性.在高雷诺数下利用壁面函数修正近壁面的速度剖面,使近壁面区域的速度分布更符合实际流动.研究结果表明:本文方法能够有效求解二维高雷诺数机翼绕流问题.同时利用商业计算流体力学软件Star-CCM+采用贴体网格对同样问题进行模拟,数值模拟结果表明本文方法的网格需求要大于贴体网格.

关键词

直角网格/有限差分法/高雷诺数/浸没边界法/壁面函数/机翼绕流/压力系数/摩擦力系数

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基金项目

国家自然科学基金(51779049)

出版年

2023
哈尔滨工程大学学报
哈尔滨工程大学

哈尔滨工程大学学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:0.655
ISSN:1006-7043
参考文献量9
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