基于雷诺平均方法的高超音速边界层转捩模拟

基于雷诺平均方法，建立了一种合理反映扰动模态和可压缩性影响的新型k-ω-γ湍流／转捩模式，它由关于间歇因子γ、脉动动能k及其单位耗散率ω的3个输运方程组成．其主要特点为：（i）k包含湍流脉动部分和非湍流脉动部分，且对后者的模化应用了稳定性分析的结果；（ii）γ方程的源项中构造了具有“自动判断转捩起始位置”功能的函数；（iii）构造的新型物面法向长度尺度使该模式的所有表达式均由当地变量构成，可以方便地应用于现代CFD程序之中；（iv）该模式在完全湍流区还原为标准的SST湍流模式．模式在亚音速、超音速和高超音速条件下的边界层流动中进行了验证．计算结果表明，该模式可应用于较宽马赫数范围，所具有的捕捉流动转捩的性能优于国际上的现有模式．