LES和DES模型在叶轮机械内部流动机理分析中的研究

基于传统的雷诺平均NS方程的计算方法和湍流模型，在分析叶轮机械内部复杂流动中（如边界层的转捩、尾迹与边界层的相互干扰等），并不能保证有足够的计算精度和普遍性。本申请拟采用大涡模拟和分离涡模型，研究这些复杂流动。为保证计算的稳定性，拟采用MILES方法，即用格式粘性充当亚格子粘性。在计算格式上，拟采用满足MILES的要求的MUSCL－TVD格式；为了使TVD格式满足低速流的计算要求，将以预处理方法为指导，研究高低速流动统一精度并满足MILES要求的低耗散TVD格式；为了保证满足LES和DES模型对计算量的需求，将应用并行计算机，研制与并行兼容的算法，重点是隐式算法，如LU类隐式算法就有较好的并行特性，并可以进一步获得改进算法。通过压气机等算例的计算，与DNS计算结果或实验结果相比，进行改良和完善计算方法，最终揭示叶轮机械内部流动的转捩、尾迹与边界层的干扰等现象的物理机理。