基于自适应修正模型的飞行器外流场三维计算方法

作     者：彭革 徐兴贵 李忠武 任维贺 李康 郑国宪 邓红艳 PENG Ge;XU Xinggui;LI Zhongwu;REN Weihe;LI Kang;ZHENG Guoxian;DENG Hongyan

作者机构：保山学院大数据学院云南保山678000 云南财经大学信息学院昆明650221 北京空间机电研究所北京100081 

出 版 物：《计算机科学》 (Computer Science)

年 卷 期：2024年第51卷第S1期

页      面：1135-1143页

学科分类：081203[工学-计算机应用技术] 08[工学] 0835[工学-软件工程] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金地区科学基金(62161051) 云南省教育厅科学研究基金项目(2023J0678) 云南省科技厅科技计划项目(202101BA070001-016) 云南省服务计算重点实验室开放课题(YNSC23119) 

主　　题：湍流 流场三维仿真 密度加权平均数值模拟 可压缩修正 

摘      要：目前飞行器外流场仿真方法中存在流体可压缩性判断依赖经验知识以及目标外流场三维仿真缺乏封闭约束条件的问题。对此,提出一种基于自适应修正模型的三维外流场数值计算方法。根据飞行器外流场变异系数先验知识,采用加权平均N-S方程表示可压缩流体物理量分布,同时利用膨胀压缩修正和激波不定项修正两种策略自适应地修正k-ε湍流模型的可压缩性约束条件,并采用壁面函数对近壁区进行近似计算修正约束条件。以某型号无人机外流场分布三维建模仿真实验,结果表明:当飞行器速度达到1.5马赫时,可压缩修正模型出现边界约束条件临界值,所提自适应可压缩修正算法能有效判断气体可压缩性的变化并提升流体分布计算的准确性。