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Numerical study of compression corner flowfield using gao-yong turbulence model

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航空动力学报 2012年第1期27卷 124-128页

作者： gao Ge ZHANG Chang-xian YAN Wen-hui WANG yong National Key Laboratory of Science and Technology on Aero-Engine Aero-thermodynamics School of Jet PropulsionBeijing University of Aeronautics and AstronauticsBeijing 100091China Chinese Aeronautical Establishment Beijing 100012China

A numerical simulation of shock wave turbulent boundary layer interaction induced by a 24° compression corner based on gao-yong compressible turbulence model was *** convection terms and the diffusion terms were calculated using the second-order AUSM(advection upstream splitting method) scheme and the second-order central difference scheme,*** Runge-Kutta time marching method was employed to solve the governing equations for steady state *** flow separation-region which indicates highly non-isotropic turbulence structure has been found in the present work due to intensity interaction under the 24° compression *** between the calculated results and experimental data have been carried out,including surface pressure distribution,boundary-layer static pressure profiles and mean velocity *** numerical results agree well with the experimental values,which indicate gao-yong compressible turbulence model is suitable for the prediction of shock wave turbulent boundary layer interaction in two-dimensional compression corner flows.

关键词： shock wave turbulent boundary layer interaction gao-yong compressible turbulence model compression corner flow

用gao-yong湍流模式对翼型跨音粘流的数值模拟

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北京航空航天大学学报 2008年第4期34卷 417-421页

作者：闫文辉闫巍高歌北京航空航天大学航空发动机气动热力重点实验室北京100083

应用gao-yong可压缩湍流模式,数值模拟了NACA0012,RAE2822翼型的定常跨音速粘流算例.对流项采用三阶ROE格式,扩散项采用二阶中心格式,用多步Runge-Kutta显式时间推进法求解空间离散后的控制方程.计算结果很好地预测了翼型表面的压力系... 详细信息

应用gao-yong可压缩湍流模式,数值模拟了NACA0012,RAE2822翼型的定常跨音速粘流算例.对流项采用三阶ROE格式,扩散项采用二阶中心格式,用多步Runge-Kutta显式时间推进法求解空间离散后的控制方程.计算结果很好地预测了翼型表面的压力系数的分布、激波的位置、马赫数等值线的分布等情况,并且对翼型表面激波与边界层相互干扰以及层流向湍流的转捩问题进行了分析计算.计算结果与实验值符合很好,表明gao-yong可压缩湍流模式应用合适的计算方法能够高精度模拟翼型跨音粘性流动问题,并且基于gao-yong可压缩湍流模式各向异性湍流粘性的机理,提供了一种预测转捩起始位置的判别方法.

关键词：可压缩流 gao-yong湍流模式激波跨音流动边界层

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gao-yong理性湍流方程

推进技术 2010年第6期31卷 666-675页

作者：高歌北京航空航天大学能源与动力工程学院北京100191

对近十年来gao-yong理性湍流方程的研究进行综述,给出矢量形式的可压湍流封闭方程组的推导过程。侧偏统计平均保留了湍流脉动量的一阶统计信息,在引入加权漂移速度对称性及正交各向异性后,导出了漂移流的连续方程、动量方程及机械能方程... 详细信息

对近十年来gao-yong理性湍流方程的研究进行综述,给出矢量形式的可压湍流封闭方程组的推导过程。侧偏统计平均保留了湍流脉动量的一阶统计信息,在引入加权漂移速度对称性及正交各向异性后,导出了漂移流的连续方程、动量方程及机械能方程,最后依据湍流物理的唯象论,使用动量传输链概念模化封闭了整个方程组。方程组不含任何经验系数,不使用壁面函数,保留了NS方程的均化的非线性特性。其级数形式的能量方程与非线性现象多尺度层次现象相对应,具备了描述湍流统计平均流动及拟序结构流动的双重功能。已进行了大量算例验证,验证结果证明了gao-yong湍流方程对广泛范围的复杂湍流问题的适定性。

关键词：湍流侧偏平均正交各向异性理性控制方程

用gao-yong湍流模式对分离流动的数值模拟

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北京航空航天大学学报 2013年第5期39卷 631-634,639页

作者：高琳高歌江立军北京航空航天大学航空发动机气动热力重点实验室北京100191

采用gao-yong湍流模式对二维管道内三角形钝体绕流问题以及槽道内后台阶分离流动进行了数值模拟.求解程序基于开源数值计算平台OpenFOAM(Open Field Operation and Manipulation),数值模拟结果很好地预测了钝体绕流问题中漩涡脱落的尾... 详细信息

采用gao-yong湍流模式对二维管道内三角形钝体绕流问题以及槽道内后台阶分离流动进行了数值模拟.求解程序基于开源数值计算平台OpenFOAM(Open Field Operation and Manipulation),数值模拟结果很好地预测了钝体绕流问题中漩涡脱落的尾流的流动趋势以及后台阶流动中分离再附的流动结构,同时分析了速度分布以及摩擦系数等参数并与实验值进行了对比,结果符合很好.这表明gao-yong湍流模式对大分离流动有较好的预测能力,对工程实践具有指导性作用.

关键词： gao-yong湍流模式钝体绕流分离

使用gao-yong湍流方程组对扩压器流动的计算

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北京航空航天大学学报 2006年第1期32卷 36-39页

作者：任鑫高歌北京航空航天大学航空发动机气动热力重点实验室北京100083

采用基于同位网格的SIMPLE方法求解gao-yong不可压湍流方程组,对二维扩压器流动进行了数值模拟.通过界面速度动量插值法解决了压力锯齿波问题,并且采用了正交贴体网格和二阶QUICK格式离散对流项以提高计算精度.与实验结果以及BL(Baldw-L... 详细信息

采用基于同位网格的SIMPLE方法求解gao-yong不可压湍流方程组,对二维扩压器流动进行了数值模拟.通过界面速度动量插值法解决了压力锯齿波问题,并且采用了正交贴体网格和二阶QUICK格式离散对流项以提高计算精度.与实验结果以及BL(Baldw-Lo-max)模型计算结果的比较表明,不需要任何经验系数及壁面函数的gao-yong不可压湍流模型方程组能够对有压力梯度的湍流流动做出很好的预测.计算发现,在机械能方程中引入平均流压力梯度的作用,对gao-yong湍流方程组正确模拟逆压力梯度流动起到了关键作用.

关键词：数值模拟湍流 gao-yong湍流方程组扩压器

使用gao-yong湍流方程组对顶盖驱动方腔流的计算

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北京航空航天大学学报 2005年第2期31卷 138-141页

作者：任鑫高歌北京航空航天大学能源与动力工程学院北京100083

运用SIMPLER方法、QUICK格式及交错网格技术求解gao yong湍流方程组 ,对二维顶盖驱动方腔流进行数值模拟 ,得到方腔内的涡量分布和方腔中心水平剖线上的速度变化曲线 ,并与DNS(DirectlyNumericalSimulation)结果进行定性对比 ,有较好的... 详细信息

运用SIMPLER方法、QUICK格式及交错网格技术求解gao yong湍流方程组 ,对二维顶盖驱动方腔流进行数值模拟 ,得到方腔内的涡量分布和方腔中心水平剖线上的速度变化曲线 ,并与DNS(DirectlyNumericalSimulation)结果进行定性对比 ,有较好的一致性 .结果表明 ,gao yong湍流方程组中与湍流多尺度现象相对应的机械能方程对此湍流方程组能够合理地模拟出顶盖驱动方腔流中复杂的湍流粘性分布以及湍流能量逆转现象起到了关键作用 .研究进一步证明了gao yong湍流方程组能够得到复杂流动的真实粘性场 .

关键词：数值模拟湍流 gao-yong湍流方程组顶盖驱动方腔流

使用gao-yong模型对不可压圆管湍流的计算

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航空动力学报 2006年第1期21卷 7-12页

作者：王绪伦高歌北京航空航天大学能源与动力工程学院北京100083

基于有限体积法思想运用S IM PLER方法PLS格式求解轴对称柱坐标系下的gao-yong方程组,对管流边界层以及圆管湍流的自然转捩过程进行数值模拟。结果表明,方程不仅对于边界层流动的内层壁面律和外层亏损律能作出良好的预测,而且能够预报层... 详细信息

基于有限体积法思想运用S IM PLER方法PLS格式求解轴对称柱坐标系下的gao-yong方程组,对管流边界层以及圆管湍流的自然转捩过程进行数值模拟。结果表明,方程不仅对于边界层流动的内层壁面律和外层亏损律能作出良好的预测,而且能够预报层流-湍流转捩过程中摩阻系数和速度型的变化。

关键词：航空航天推进系统 gao-yong湍流模型湍流转捩圆管流动

用gao-yong湍流模型计算激波/边界层干扰

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北京航空航天大学学报 2007年第10期33卷 1136-1140页

作者：许利波高歌北京航空航天大学航空发动机气动热力重点实验室北京100083

采用gao-yong可压缩湍流方程组,模拟了平板激波/湍流边界层干扰现象.运用SIMPLE算法求解方程组,并分别采用三阶精度的QUICK格式和中心格式离散对流项和扩散项.计算结果较好预测了入射斜激波在平直壁面引起湍流附面层分离的流动特征:分... 详细信息

采用gao-yong可压缩湍流方程组,模拟了平板激波/湍流边界层干扰现象.运用SIMPLE算法求解方程组,并分别采用三阶精度的QUICK格式和中心格式离散对流项和扩散项.计算结果较好预测了入射斜激波在平直壁面引起湍流附面层分离的流动特征:分离点的反射激波、分离包引起的膨胀扇以及再附点的反射激波.对流场的时均参数与实验值进行了比较,计算得到的壁面压力分布、摩阻系数分布和速度型与实验值比较吻合很好.结果表明gao-yong可压缩湍流方程组能够高精度模拟平板激波/湍流边界层干扰流动.

关键词：可压缩流湍流激波边界层

运用gao-yong湍流模型对扩压器内跨声速流动的数值模拟

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推进技术 2008年第2期29卷 139-142页

作者：伏晓艳高歌北京航空航天大学能源与动力工程学院北京100083

运用gao-yong可压缩湍流方程组,采用同位网格SIMPLE算法,对扩压器跨声速流动中的二维激波/湍流边界层干扰现象进行了数值模拟。将计算得到的流场的时均参数与实验值进行比较,数值模拟结果在激波强度、壁面压力分布以及分离点和再附点位... 详细信息

运用gao-yong可压缩湍流方程组,采用同位网格SIMPLE算法,对扩压器跨声速流动中的二维激波/湍流边界层干扰现象进行了数值模拟。将计算得到的流场的时均参数与实验值进行比较,数值模拟结果在激波强度、壁面压力分布以及分离点和再附点位置等方面,与实验值吻合较好,表明gao-yong可压缩湍流方程组能够比较准确的模拟较强激波/湍流边界层干扰流动,从而进一步为gao-yong湍流模型的正确性及其在可压缩流场模拟方面的适用性提供了佐证。

关键词：湍流数值计算激波/湍流边界层干扰 gao-yong 可压缩湍流方程