用于高超声速强激波流场气动热预测的湍流模型修正方法与流程

技术特征：
1.一种用于高超声速强激波流场气动热预测的湍流模型修正方法，其特征在于，包括如下步骤：s1：针对高超声速飞行器的外形，构建结构化计算网格；s2：采用沿时间推进的求解方法，在每个时间步内，计算所述结构化计算网格中各网格点上基于应变率的原始生成项；s3：根据当前时间步下各网格点的流体流动速度以及湍流涡粘系数，计算涡量大小，得到各网格点上基于涡量的修正生成项；s4：比较所述原始生成项与所述修正生成项的量级差距，判断所述原始生成项是否高于所述修正生成项一个量级以上；若是，则所述湍流模型中的生成项采用所述修正生成项，若否，则所述湍流模型中的生成项采用所述原始生成项。2.如权利要求1所述的用于高超声速强激波流场气动热预测的湍流模型修正方法，其特征在于，步骤s2，具体包括：k
‑
ω湍流模型与k
‑
ωsst湍流模型中湍动能的原始生成项p
k
的表达式为：其中，μ
t
表示湍流涡粘系数，u表示流体流动速度，x表示当地坐标，ρ表示流体密度，k
t
表示湍动能；上标
“‑”
表示雷诺平均量，上标“～”表示favr
é
平均量，下标i,j,k分别表示笛卡尔坐标系的三个空间分量；δ
ij
为kronecker符号。3.如权利要求2所述的用于高超声速强激波流场气动热预测的湍流模型修正方法，其特征在于，步骤s3，具体包括：涡量ω的表达式为：从涡量出发，考虑量纲一致的原则，重新构造k
‑
ω湍流模型与k
‑
ωsst湍流模型的修正生成项p
k_mod
的表达式为：p
k_mod
＝μ
t
ω2ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)。4.如权利要求3所述的用于高超声速强激波流场气动热预测的湍流模型修正方法，其特征在于，步骤s4中，所述湍流模型中的生成项的最终表达式为：

技术总结
本发明公开了一种用于高超声速强激波流场气动热预测的湍流模型修正方法，通过将湍流模型变量输运方程中原始的基于应变率构造的生成项在激波处改为基于涡量构造的生成项，从而消除生成项在激波处的非物理增长，达到消除激波后湍流模型变量非物理增长的目的。与现有的修正方法相比，本发明不仅能够显著消除湍流模型变量在激波后的非物理增长，而且对附体激波与脱体激波均有良好的适用性，与原始湍流模型相比增加的计算量较小，并且，可靠性与容错率更高，能够用于复杂波系存在的流动。能够用于复杂波系存在的流动。能够用于复杂波系存在的流动。


技术研发人员：高振勋 田雨岩 蒋崇文 李椿萱
受保护的技术使用者：北京航空航天大学
技术研发日：2021.07.15
技术公布日：2021/10/23