N-S方程耦合雷诺平均湍流模型无网格算法研究

摘要

该文研究基于最小二乘无网格方法的耦合雷诺平均湍流模型求解粘性流动的问题。采用标准k-ε、重整化群(RNG)k-ε、可实现k-ε及威尔考克斯(Wilcox)k-ω模型封闭雷诺平均Navier-Stokes(N-S)方程,采用AUSM+-up迎风格式求解数值通量,应用结合点云重构技术的最小二乘法拟合空间导数,以及三阶强劲稳定保护型(SSP)型龙格库塔(Runge-Kutta)显示时间推进格式求解离散后的控制方程。基于以上算法,成功实现了对三维ONERA M6机翼粘性绕流流场的数值模拟,清晰地捕捉到了M6机翼表面的波系结构。结果显示,波系结构较合理,展向方向不同位置处的机翼表面压力系数分布曲线与实验值吻合较好,表明该文方法可有效模拟三维粘性流动,拓展了无网格方法求解湍流流动的途径。