Применение гибридных RANS/LES-методов для расчета отрыва турбулентного пограничного слоя из-под скачка уплотнения

Abstract

Представлены результаты расчетов отрыва турбулентного пограничного слоя из-под скачка уплотнения вихреразрешающими методами с пристеночным моделированием (WMLES). Выбран тестовый случай, для которого имеются экспериментальные данные и результаты эталонного расчета методом крупных вихрей. Проведено сравнение метода IDDES на базе модели турбулентности SST в режиме WMLES с аналогичным методом с отключением явной подсеточной модели в области LES. В рамках второго подхода рассмотрены две схемы семейства WENO. В каждом случае использовались две сетки разной густоты. Сравнивались размер отрыва, распределения давления и коэффициента трения вдоль стенки и одноточечные распределения вероятности давления в двух контрольных точках. Продемонстрирован неожиданный результат: во всех вихреразрешающих расчетах длина отрыва оказалась заниженной на 15-28%, причем существенного сокращения ошибки с измельчением сетки не наблюдалось. Обсуждаются возможные причины этого явления.