超音速湍流边界层空间模式直接数值模拟中入口条件的研究

由于航空航天技术发展的需求，超音速及高超音速湍流的研究日益显得重要和迫切。研发单位感兴趣的是实用的转捩预测及湍流计算方法，而目前这两方面的情况都不能令人满意。为了改进转捩预测和湍流计算方法，需要有可靠的数据作为参考。对超音速和高超音速湍流边界层，能为其提供流场细节的目前几乎只有用直接数值模拟(DNS)方法。.但在做DNS时，如果从层流开始，则要很长的计算域，工作量太大。而如果直接达到充分发展的湍流，则入口条件如何给是一个难题。本项目将利用可压缩平板边界层中相干结构的传播特性和充分发展湍流的相似性特性，提出一种以时间模式直接数值模拟（TDNS）的结果作为空间模式直接数值模拟（SDNS）的入口条件的新方法。该方法在平板湍流边界层的SDNS中已证明是有效的。本项目将在此基础上，对该方法进行深入的研究，将其推广到其它典型的湍流边界层，为湍流研究单位提供一种实用的方法。