(4)米米l:mtext>
∂米米l:mi>
ρ米米l:mi>
N米米l:mi>
TS米米l:mtext>
∂米米l:mi>
t米米l:mi>
+米米l:mo>
∂米米l:mi>
ρ米米l:mi>
u米米l:mi>
我米米l:mi>
N米米l:mi>
TS米米l:mtext>
∂米米l:mi>
x米米l:mi>
我米米l:mi>
=米米l:mo>
ρ米米l:mi>
年代米米l:mi>
F米米l:mi>
暴击米米l:mtext>
F米米l:mi>
增长米米l:mtext>
d米米l:mi>
N米米l:mi>
TS米米l:mtext>
d米米l:mi>
再保险米米l:mi>
θ米米l:mi>
+米米l:mo>
∂米米l:mi>
∂米米l:mi>
x米米l:mi>
我米米l:mi>
μ米米l:mi>
+米米l:mo>
μ米米l:mi>
t米米l:mi>
∂米米l:mi>
N米米l:mi>
TS米米l:mtext>
∂米米l:mi>
x米米l:mi>
我米米l:mi>
,米米l:mo>
在哪里<我nline-formula>
年代米米l:mi>
为应变率大小,<我nline-formula>
F米米l:mi>
暴击米米l:mtext>
表示起效函数,<我nline-formula>
F米米l:mi>
增长米米l:mtext>
代表增长率的开发功能,及<我nline-formula>
d米米l:mi>
N米米l:mi>
TS米米l:mtext>
/米米l:mo>
d米米l:mi>
再保险米米l:mi>
θ米米l:mi>
表示放大因子的斜率<我nline-formula>
N米米l:mi>
TS米米l:mtext>
动量厚度雷诺数<我nline-formula>
再保险米米l:mi>
θ米米l:mi>
。源项主要是根据Kroo和Sturdza的广泛线性稳定性分析结果建立的[
29 对于超音速流动中的斜T-S波[]。有关详情请参阅参考文献。[
29 ]。
第二,起始函数,<我nline-formula>
F米米l:mi>
暴击米米l:mtext>
,为
(5)米米l:mtext>
F米米l:mi>
暴击米米l:mtext>
=米米l:mo>
0米米l:mn>
,米米l:mo>
再保险米米l:mi>
θ米米l:mi>
<米米l:mo>
再保险米米l:mi>
θ米米l:mi>
,米米l:mo>
暴击米米l:mtext>
,米米l:mo>
1米米l:mn>
,米米l:mo>
再保险米米l:mi>
θ米米l:mi>
≥米米l:mo>
再保险米米l:mi>
θ米米l:mi>
,米米l:mo>
暴击米米l:mtext>
,米米l:mo>
在哪里<我nline-formula>
再保险米米l:mi>
θ米米l:mi>
,米米l:mo>
暴击米米l:mtext>
为临界动量厚度雷诺数,表达式为[
29 ]:
(6)米米l:mtext>
日志米米l:mi>
10米米l:mn>
再保险米米l:mi>
θ米米l:mi>
,米米l:mo>
暴击米米l:mtext>
K米米l:mi>
0米米l:mn>
0.7米米l:mn>
=米米l:mo>
1.415米米l:mn>
H米米l:mi>
k米米l:mtext>
−米米l:mo>
1米米l:mn>
−米米l:mo>
0.489米米l:mn>
双曲正切米米l:mi>
20.米米l:mn>
H米米l:mi>
k米米l:mtext>
−米米l:mo>
1米米l:mn>
−米米l:mo>
12.9米米l:mn>
+米米l:mo>
3.295米米l:mn>
H米米l:mi>
k米米l:mtext>
−米米l:mo>
1米米l:mn>
+米米l:mo>
0.44米米l:mn>
,米米l:mo>
K米米l:mi>
0米米l:mn>
=米米l:mo>
2米米l:mn>
π米米l:mi>
棕褐色米米l:mi>
−米米l:mo>
1米米l:mn>
10米米l:mn>
T米米l:mi>
w米米l:mtext>
T米米l:mi>
e米米l:mtext>
−米米l:mo>
10米米l:mn>
+米米l:mo>
1米米l:mn>
,米米l:mo>
T米米l:mi>
w米米l:mtext>
T米米l:mi>
e米米l:mtext>
=米米l:mo>
1米米l:mn>
+米米l:mo>
γ米米l:mi>
H米米l:mtext>
−米米l:mo>
1米米l:mn>
2米米l:mn>
公关米米l:mi>
米米米l:mi>
e米米l:mtext>
2米米l:mn>
。米米l:mo>
在这里,<我nline-formula>
H米米l:mi>
k米米l:mtext>
,由Drela及Giles提出[
15 ],定义为<我nline-formula>
H米米l:mi>
k米米l:mtext>
=米米l:mo>
∫米米l:mo>
1米米l:mn>
−米米l:mo>
u米米l:mi>
/米米l:mo>
U米米l:mi>
e米米l:mtext>
d米米l:mi>
y米米l:mi>
/米米l:mo>
∫米米l:mo>
1米米l:mn>
−米米l:mo>
u米米l:mi>
/米米l:mo>
U米米l:mi>
e米米l:mtext>
u米米l:mi>
/米米l:mo>
U米米l:mi>
e米米l:mtext>
d米米l:mi>
y米米l:mi>
为运动形状参数。
第三,功能<我nline-formula>
F米米l:mi>
增长米米l:mtext>
类似Drela和Giles的[
15 ]和Coder和Maughmer 's [
21 配方:
(7)米米l:mtext>
F米米l:mi>
增长米米l:mtext>
=米米l:mo>
D米米l:mi>
H米米l:mi>
k米米l:mtext>
1米米l:mn>
+米米l:mo>
米米米l:mi>
H米米l:mi>
k米米l:mtext>
l米米l:mi>
H米米l:mi>
k米米l:mtext>
2米米l:mn>
,米米l:mo>
在哪里
(8)米米l:mtext>
D米米l:mi>
H米米l:mi>
k米米l:mtext>
=米米l:mo>
2.775米米l:mn>
H米米l:mi>
k米米l:mtext>
−米米l:mo>
2.083米米l:mn>
H米米l:mi>
k米米l:mtext>
−米米l:mo>
1.948米米l:mn>
,米米l:mo>
l米米l:mi>
H米米l:mi>
k米米l:mtext>
=米米l:mo>
6.54米米l:mn>
H米米l:mi>
k米米l:mtext>
−米米l:mo>
14.07米米l:mn>
H米米l:mi>
k米米l:mtext>
2米米l:mn>
,米米l:mo>
米米米l:mi>
H米米l:mi>
k米米l:mtext>
=米米l:mo>
0.058米米l:mn>
H米米l:mi>
k米米l:mtext>
−米米l:mo>
4米米l:mn>
2米米l:mn>
H米米l:mi>
k米米l:mtext>
−米米l:mo>
1米米l:mn>
−米米l:mo>
0.068米米l:mn>
1米米l:mn>
l米米l:mi>
H米米l:mi>
k米米l:mtext>
。米米l:mo>
的函数<我nline-formula>
l米米l:mi>
H米米l:mi>
k米米l:mtext>
和<我nline-formula>
米米米l:mi>
H米米l:mi>
k米米l:mtext>
与Drela和Giles的公式有相同的表达式。的<我nline-formula>
D米米l:mi>
H米米l:mi>
k米米l:mtext>
通过大量的标定来修正源项在各种运动形状参数下的行为。
第四,将边坡函数建模为
(9)米米l:mtext>
d米米l:mi>
N米米l:mi>
TS米米l:mtext>
d米米l:mi>
再保险米米l:mi>
θ米米l:mi>
=米米l:mo>
0.01米米l:mn>
K米米l:mi>
1米米l:mn>
K米米l:mi>
b米米l:mtext>
2.4米米l:mn>
H米米l:mi>
k米米l:mtext>
K米米l:mi>
一个米米l:mtext>
−米米l:mo>
3.7米米l:mn>
+米米l:mo>
2.5米米l:mn>
K米米l:mi>
c米米l:mtext>
双曲正切米米l:mi>
1.5米米l:mn>
H米米l:mi>
k米米l:mtext>
−米米l:mo>
4.65米米l:mn>
2米米l:mn>
+米米l:mo>
0.125米米l:mn>
+米米l:mo>
K米米l:mi>
d米米l:mtext>
−米米l:mo>
K米米l:mi>
米米米l:mtext>
,米米l:mo>
K米米l:mi>
1米米l:mn>
=米米l:mo>
0.5463米米l:mn>
0.4811米米l:mn>
T米米l:mi>
w米米l:mtext>
T米米l:mi>
e米米l:mtext>
+米米l:mo>
1米米l:mn>
,米米l:mo>
K米米l:mi>
一个米米l:mtext>
=米米l:mo>
1米米l:mn>
+米米l:mo>
0.2米米l:mn>
H米米l:mi>
k米米l:mtext>
−米米l:mo>
2.5918米米l:mn>
1米米l:mn>
−米米l:mo>
T米米l:mi>
e米米l:mtext>
T米米l:mi>
w米米l:mtext>
,米米l:mo>
K米米l:mi>
b米米l:mtext>
=米米l:mo>
4.7米米l:mn>
T米米l:mi>
w米米l:mtext>
T米米l:mi>
e米米l:mtext>
−米米l:mo>
1米米l:mn>
+米米l:mo>
1米米l:mn>
,米米l:mo>
K米米l:mi>
c米米l:mtext>
=米米l:mo>
T米米l:mi>
w米米l:mtext>
T米米l:mi>
e米米l:mtext>
,米米l:mo>
K米米l:mi>
d米米l:mtext>
=米米l:mo>
1.2米米l:mn>
T米米l:mi>
w米米l:mtext>
T米米l:mi>
e米米l:mtext>
−米米l:mo>
1米米l:mn>
3.米米l:mn>
/米米l:mo>
2米米l:mn>
,米米l:mo>
在哪里<我nline-formula>
K米米l:mi>
1米米l:mn>
,<我nline-formula>
K米米l:mi>
一个米米l:mtext>
,<我nline-formula>
K米米l:mi>
b米米l:mtext>
,<我nline-formula>
K米米l:mi>
c米米l:mtext>
,<我nline-formula>
K米米l:mi>
d米米l:mtext>
都是压缩修正系数和<我nline-formula>
T米米l:mi>
w米米l:mtext>
是壁的温度。值得一提的是,<我nline-formula>
K米米l:mi>
米米米l:mtext>
意味着历史效应。克鲁和斯特扎使用<我nline-formula>
K米米l:mi>
米米米l:mtext>
=米米l:mo>
11.5米米l:mn>
T米米l:mi>
w米米l:mtext>
/米米l:mo>
T米米l:mi>
e米米l:mtext>
H米米l:mi>
k米米l:mtext>
_米米l:mo>
平均米米l:mtext>
−米米l:mo>
H米米l:mi>
k米米l:mtext>
和<我nline-formula>
H米米l:mi>
k米米l:mtext>
_米米l:mo>
平均米米l:mtext>
=米米l:mo>
1米米l:mn>
/米米l:mo>
年代米米l:mi>
−米米l:mo>
年代米米l:mi>
0米米l:mn>
∫米米l:mo>
年代米米l:mi>
0米米l:mn>
年代米米l:mi>
H米米l:mi>
k米米l:mtext>
d米米l:mi>
年代米米l:mi>
计算<我nline-formula>
K米米l:mi>
米米米l:mtext>
,使用局部变量很难计算。对于积分,可以应用附加源项的输运方程。然而,上游参数的平均值似乎很难计算<我nline-formula>
H米米l:mi>
k米米l:mtext>
使用局部变量。因此,本文将历史效应项暂设为零,并在下一步进行发展。
无论是二维T-S波,还是三维斜T-S波,都在有利压力梯度的作用下趋于稳定,在不利压力梯度区域附近增大。应该提到的是<我nline-formula>
H米米l:mi>
k米米l:mtext>
上述公式的范围为2.5 ~ 3.0,这意味着该输运方程只能用于描述具有中等顺压梯度和逆压梯度的超音速流动中纯斜T-S波的发展。对于具有较强有利压力梯度的流动,如钝性前缘附近的驻点流动,往往会出现亚音速区域,使得<我nline-formula>
H米米l:mi>
k米米l:mtext>
超出当前建模范围。该模型无法预测与斜交T-S波不同的二维T-S波。
第五,过滤后的现有参数来描述的压力梯度,局部参数<我nline-formula>
H米米l:mi>
l米米l:mtext>
=米米l:mo>
年代米米l:mi>
y米米l:mi>
/米米l:mo>
U米米l:mi>
e米米l:mtext>
,由Coder和Maughmer提出[
21 ],采用计算运动形状参数<我nline-formula>
H米米l:mi>
k米米l:mtext>
。的定义,<我nline-formula>
y米米l:mi>
是到最近的墙的距离。数字
1 画出马赫数之间的函数<我nline-formula>
米米米l:mi>
e米米l:mtext>
,<我nline-formula>
H米米l:mi>
l米米l:mtext>
,<我nline-formula>
H米米l:mi>
k米米l:mtext>
,由相似度解得到,可表示为
(10)米米l:mtext>
H米米l:mi>
k米米l:mtext>
=米米l:mo>
1.261米米l:mn>
+米米l:mo>
0.2083米米l:mn>
米米米l:mi>
e米米l:mtext>
−米米l:mo>
0.006437米米l:mn>
米米米l:mi>
e米米l:mtext>
2米米l:mn>
−米米l:mo>
0.00006606米米l:mn>
米米米l:mi>
e米米l:mtext>
3.米米l:mn>
+米米l:mo>
0.0184米米l:mn>
米米米l:mi>
e米米l:mtext>
2米米l:mn>
H米米l:mi>
l米米l:mtext>
+米米l:mo>
0.06087米米l:mn>
米米米l:mi>
e米米l:mtext>
H米米l:mi>
l米米l:mtext>
2米米l:mn>
−米米l:mo>
0.449米米l:mn>
米米米l:mi>
e米米l:mtext>
H米米l:mi>
l米米l:mtext>
+米米l:mo>
1.407米米l:mn>
H米米l:mi>
l米米l:mtext>
2米米l:mn>
+米米l:mo>
1.658米米l:mn>
H米米l:mi>
l米米l:mtext>
。米米l:mo>
图1
之间的关系<我nline-formula>
米米米l:mi>
e米米l:mtext>
,<我nline-formula>
H米米l:mi>
l米米l:mtext>
,<我nline-formula>
H米米l:mi>
k米米l:mtext>
。
第六,Xu等人的工程估算方法[
9 ],即选择边界层边缘的马赫数,其表达式为:
(11)米米l:mtext>
γ米米l:mi>
H米米l:mtext>
γ米米l:mi>
H米米l:mtext>
−米米l:mo>
1米米l:mn>
P米米l:mi>
∞米米l:mo>
ρ米米l:mi>
∞米米l:mo>
+米米l:mo>
U米米l:mi>
∞米米l:mo>
2米米l:mn>
2米米l:mn>
=米米l:mo>
γ米米l:mi>
H米米l:mtext>
γ米米l:mi>
H米米l:mtext>
−米米l:mo>
1米米l:mn>
P米米l:mi>
ρ米米l:mi>
e米米l:mtext>
+米米l:mo>
U米米l:mi>
e米米l:mtext>
2米米l:mn>
2米米l:mn>
,米米l:mo>
(12)米米l:mtext>
一个米米l:mi>
∞米米l:mo>
2米米l:mn>
γ米米l:mi>
H米米l:mtext>
−米米l:mo>
1米米l:mn>
+米米l:mo>
U米米l:mi>
∞米米l:mo>
2米米l:mn>
2米米l:mn>
=米米l:mo>
一个米米l:mi>
e米米l:mtext>
2米米l:mn>
γ米米l:mi>
H米米l:mtext>
−米米l:mo>
1米米l:mn>
+米米l:mo>
U米米l:mi>
e米米l:mtext>
2米米l:mn>
2米米l:mn>
,米米l:mo>
在哪里<我nline-formula>
一个米米l:mi>
代表声音的速度,<我nline-formula>
P米米l:mi>
压强和下标是什么<我nline-formula>
∞米米l:mo>
表示freestream中的变量。此外,<我nline-formula>
ρ米米l:mi>
e米米l:mtext>
可以表示为<我nline-formula>
ρ米米l:mi>
e米米l:mtext>
=米米l:mo>
ρ米米l:mi>
∞米米l:mo>
γ米米l:mi>
H米米l:mtext>
/米米l:mo>
P米米l:mi>
∞米米l:mo>
P米米l:mi>
1米米l:mn>
/米米l:mo>
γ米米l:mi>
H米米l:mtext>
边界层边缘的马赫数为<我nline-formula>
米米米l:mi>
e米米l:mtext>
=米米l:mo>
U米米l:mi>
e米米l:mtext>
/米米l:mo>
一个米米l:mi>
e米米l:mtext>
。在一些非局部模型中,<我nline-formula>
米米米l:mi>
e米米l:mtext>
可通过搜索操作得到。然而,通过气动式(
11 )和(
12 ),可以得到相对准确的估计<我nline-formula>
米米米l:mi>
e米米l:mtext>
,比自由流马赫数精确得多<我nline-formula>
米米米l:mi>
∞米米l:mo>
直。应该指出的预测<我nline-formula>
米米米l:mi>
e米米l:mtext>
是一个CFD问题,可以通过气动公式和CFD变量进行计算。此部分不属于转换建模内容。
最后一个未知参数是局部动量厚度雷诺数<我nline-formula>
再保险米米l:mi>
θ米米l:mi>
=米米l:mo>
ρ米米l:mi>
U米米l:mi>
e米米l:mtext>
θ米米l:mi>
/米米l:mo>
μ米米l:mi>
。从相似的解决方案数据库,之间的关系<我nline-formula>
再保险米米l:mi>
θ米米l:mi>
涡度雷诺数<我nline-formula>
再保险米米l:mi>
V米米l:mtext>
=米米l:mo>
ρ米米l:mi>
年代米米l:mi>
y米米l:mi>
2米米l:mn>
/米米l:mo>
μ米米l:mi>
被描述为
(13)米米l:mtext>
Θ米米l:mi>
米米米l:mi>
e米米l:mtext>
=米米l:mo>
再保险米米l:mi>
V米米l:mtext>
2.193米米l:mn>
再保险米米l:mi>
θ米米l:mi>
=米米l:mo>
1米米l:mn>
+米米l:mo>
γ米米l:mi>
H米米l:mtext>
−米米l:mo>
1米米l:mn>
2米米l:mn>
米米米l:mi>
e米米l:mtext>
2米米l:mn>
。米米l:mo>
由于最大值之间有一个小的高度差<我nline-formula>
再保险米米l:mi>
V米米l:mtext>
和<我nline-formula>
H米米l:mi>
l米米l:mtext>
在有利的压力梯度边界层,未成年高度修正被引入:
(14)米米l:mtext>
再保险米米l:mi>
θ米米l:mi>
=米米l:mo>
再保险米米l:mi>
θ米米l:mi>
1.086米米l:mn>
经验值米米l:mi>
0.3455米米l:mn>
λ米米l:mi>
θ米米l:mi>
”米米l:mo>
+米米l:mo>
0.01279米米l:mn>
经验值米米l:mi>
18.28米米l:mn>
λ米米l:mi>
θ米米l:mi>
”米米l:mo>
,米米l:mo>
在哪里<我nline-formula>
λ米米l:mi>
θ米米l:mi>
=米米l:mo>
ρ米米l:mi>
θ米米l:mi>
2米米l:mn>
/米米l:mo>
μ米米l:mi>
d米米l:mi>
U米米l:mi>
e米米l:mtext>
/米米l:mo>
d米米l:mi>
年代米米l:mi>
是香棒压力梯度因子和<我nline-formula>
λ米米l:mi>
θ米米l:mi>
”米米l:mo>
可以用以下公式计算[
25 ,
30. ]:
(15)米米l:mtext>
θ米米l:mi>
=米米l:mo>
马克斯米米l:mi>
d米米l:mi>
2米米l:mn>
年代米米l:mi>
2.2米米l:mn>
U米米l:mi>
e米米l:mtext>
Θ米米l:mi>
米米米l:mi>
e米米l:mtext>
,米米l:mo>
d米米l:mi>
U米米l:mi>
e米米l:mtext>
d米米l:mi>
年代米米l:mi>
=米米l:mo>
u米米l:mi>
U米米l:mi>
d米米l:mi>
U米米l:mi>
e米米l:mtext>
d米米l:mi>
x米米l:mi>
+米米l:mo>
v米米l:mi>
U米米l:mi>
d米米l:mi>
U米米l:mi>
e米米l:mtext>
d米米l:mi>
y米米l:mi>
+米米l:mo>
w米米l:mi>
U米米l:mi>
d米米l:mi>
U米米l:mi>
e米米l:mtext>
d米米l:mi>
z米米l:mi>
,米米l:mo>
d米米l:mi>
U米米l:mi>
e米米l:mtext>
d米米l:mi>
x米米l:mi>
我米米l:mi>
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注意,不可压缩性的修正<我nline-formula>
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来自Ref. [
31 ]和<我nline-formula>
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θ米米l:mi>
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对应于修正的Thwaites压力梯度因子。
最后,采用有效间歇因子的形式
(16)米米l:mtext>
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马克斯米米l:mi>
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N米米l:mi>
TS米米l:mtext>
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暴击米米l:mtext>
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在哪里<我nline-formula>
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间歇因素和有效间歇因素是什么<我nline-formula>
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eff米米l:mtext>
在湍流模型中用于触发过渡。Coder和Maughmer的论文中过渡模型与Menter的剪切应力传输(SST)湍流模型之间的耦合方式[
32 [[endnoteref: 1]],本文选取了2013年
(17)米米l:mtext>
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注意<我nline-formula>
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用产生项表示湍流动能的转换函数是什么<我nline-formula>
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原始米米l:mtext>
和销毁期限<我nline-formula>
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k米米l:mi>
,米米l:mo>
原始米米l:mtext>
在SST湍流模型。为了比较,鞍点的方法,提出了通过Cebeci和StewartsonI的[
33 ],标准LST分析采用。