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三维扭曲翼非定常空化流场的数值模拟研究

刘志辉  王本龙  
【摘要】:本文使用了两类湍流模型对三维扭曲翼的非定常空化流场进行了数值模拟研究。本文所用的两类湍流模型分别是基于Boussinesq涡粘假定的标准k-ε模型,以及基于非线性涡粘假定的非线性k-ε模型为代表。通过与实验获得的三维空化形态进行对比分析发现,标准k-ε模型模拟得到的空化区域偏小,且片空化脱落不明显,而非线性k-ε模型模拟得到的片空化形态与实验结果吻合较好,且能够捕捉到片空化尾缘附近的U型云空化结构。通过对不同的Q等值面进行对比分析发现,非线性k-ε模型模拟得到的涡强明显强于标准k-ε模型模拟得到的结果,因此可以推测出U型云空化形态的准确模拟依赖于对该区域涡结构的正确模拟。之后还通过对该区域的应力应变分布,压力分布等角度对该结论进行了进一步论证。本文的研究表明相对于线性涡模型非线性湍流模型在模拟非定常空化流场方面有明显优势。。

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