基于IPDG的槽道流大涡模拟及亚格子模型影响

作     者：赵明 肖加兵 丁秋实 郝世熙 陈雅男 刘伟 刘正先 

作者机构：电子科技大学计算机科学与工程学院 天津大学机械工程学院 

出 版 物：《航空动力学报》 (Journal of Aerospace Power)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：080704[工学-流体机械及工程] 080103[工学-流体力学] 08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：重点研发计划(2022YFE0207000) 国家自然科学基金(12372289、11972250、12102298) 天津市自然基金(22JCZDJC00910) 

主　　题：IPDG 大涡模拟 亚格子模型 槽道流 亚声速流 

摘      要：在高精度改进内罚间断伽辽金（Interior Penalty Discontinuous Galerkin，IPDG）有限元方法基础上，结合大涡模拟（Large Eddy Simulation，LES）方法对槽道流进行数值模拟研究。采用四种亚格子模型（Smagorinsky模型、壁面修正Smagorinsky模型、WALE、动态模型）。马赫数分别为0.2和0.7，分别对应不可压缩和弱可压缩流动。结果表明，在上述IPDG-LES框架内，Smagorinsky模型由于边界层内的过耗散特性精度较低；采用壁面衰减函数修正的Smagorinsky模型可以提升精度，但在近壁区粘性仍然过大；WALE和动态模型的结果总体上优于上述Smagorinsky模型，与参考文献较为接近。其中动态模型总体上精度最高。此外，不同模型在马赫数0.2和0.7时表现近似，说明本文IPDG-LES方法对弱可压缩流动具有较好适应性。