Сравнительный анализ алгебраических моделей ламинарно-турбулентного перехода

Abstract

Представлены результаты всестороннего тестирования четырех недавно предложенных алгебраических моделей ламинарно-турбулентного перехода (ЛТП), которые существенно превосходят дифференциальные модели ЛТП по экономичности, потенциально не уступая им по точности. Выбранные для оценки модели SST KD, SST k$\gamma$, SST alg-$\gamma$ и SA BCM были реализованы в академическом коде NTS и верифицированы путем сравнения полученных результатов с опубликованными результатами авторов моделей. Базу для тестирования моделей путем сравнения результатов расчетов с экспериментом составили пограничные слои при отсутствии и наличии градиента давления и различных уровнях турбулентности набегающего потока, четыре крыловых профиля, при обтекании которых реализуются различные сценарии ЛТП, и тандем крыловых профилей. Обнаружено, что при использовании моделей SA BCM и SST k$\gamma$ при низких уровнях турбулентности положение перехода может зависеть от начального приближения, что не позволяет рекомендовать их для использования в инженерных приложениях. Наилучшие результаты, сравнимые по точности с результатами дифференциальных моделей, получены с использованием модели SST alg-$\gamma$.