基于SST k-ω的超声速气膜冷却湍流模型温度修正

作者：李子亮; 于洋; 刘登丰

来源：载人航天, 2020, 26(01): 14-18.

DOI：10.16329/j.cnki.zrht.2020.01.002

• 超声速气膜冷却
• SST k-ω湍流模型
• 温度修正
• 数值模拟

针对现有湍流模型无法准确预测非等温超声速气膜冷却行为的问题,在现有SST k-ω可压缩修正模型基础上,以总温梯度为变量,完成了湍流模型的温度修正,并首先通过非等温可压缩自由剪切流动实验数据初步验证了其修正效果,在此基础上对温度修正模型预测超声速气膜冷却传热的准确性进行了验证。结果表明,基于剪切层总温变化的湍流模型修正效果显著,可准确预测大温度梯度下的自由剪切流动轴向速度分布;修正模型计算得到超声速气膜冷却壁面热流分布与对应的实验结果吻合;当用于剪切层温度大梯度变化的超声速气膜冷却数值模拟时,温度修正后的SST k-ω模型与可压缩修正的k-ω模型、SST k-ω模型相比,具有显著优越性。

• 单位
  北京航天动力研究所