LESfoil是一个大涡模拟(LES, Large Eddy Simulation) 的算例,用于研究翼型的湍流流动,如脱落涡,分离流和再附着,这类研究对于飞机机翼,叶轮机械的叶片以及其他涉及翼型的应用至关重要。
下图为LESfoil的二维翼型结构[1],其中:1.层流边界层 2.层流分离泡 3.转捩区域 4.湍流边界层 5.分离点 6.分离区 7.尾迹区域。三维结构上,展向区域为12%的弦长,弦长为1m。
图1: 几何与物性参数
远场边界:来流攻角:13.3°,雷诺数:2.1*10^6(弦长),流动马赫数:0.15
可压求解器:计算域为半径为50倍弦长的圆形,总网格量为423984(展向6个网格)
图2: 计算网格总览
图3: 计算网格总览
采用Dimaxer四代求解器进行5阶精度求解,5阶精度每个六面体单元对应125个求解点计算物理时间0.2s,以弦长为特征长度,流动超过10个周期,均匀初场
可压求解器:结果文件包含瞬时场和平均场,计算耗时为320GPU小时(42.4W网格)
不可压求解器:结果文件只包含瞬时场,计算耗时为300GPU小时(59.4W网格)
翼型表面分离涡
图5: Q准则动态
图6: 压力系数对比
Dimaxer可压和不可压求解器在求解LESfoil算例中,展示出了高效性与准确性,在叶片表面压力系数的对比上,与实验结果一致。
[1] Dahlstrom S, Davidson L. Large eddy simulation of the flow around an airfoil[C]//39th Aerospace Sciences Meeting and Exhibit. 2001: 425.
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