题目：提高Spalart-Allmaras湍流模型对分离流动模拟能力的研究

角区分离是叶轮机械真实流场中的固有现象。角区分离会导致叶栅通道堵塞、叶片载荷以及扩压能力下降，从而造成总压损失和效率下降。虽然对角区分离已经做了大量的研究工作，但是由于角区分离固有的复杂性，以至于对角区分离的特性、机理以及其影响因素至今尚未完全弄清楚，这都有待于我们进行更加深入的研究和探索。 目前，在叶轮机内部流场模拟中，角区分离还不能被准确模拟，而湍流模型是制约计算精度的重要因素之一。近年来，Spalart-Allmaras湍流模型被广泛应用于叶轮机内部流场模拟中。为了提高Spalart-Allmaras湍流模型对二维分离的模拟能力，本文提出了三种改进方法。第一种是根据模型特点而提出的提高对雷诺正应力的模拟精度，第二种是基于湍流特性的理论分析而提出的对模型生成与耗散的关系进行修正，第三种是使用分区模型即在分离区内外采用不同的生成项系数。研究结果表明：第一种方法，由于没有明显提高对雷诺正应力的模拟精度，从而并没有提高模型对分离流动的模拟能力；第二种方法，由于改进了模型对湍流输运特性的模拟能力，从而明显地提高了模型对分离流动的模拟精度；第三种方法，可以在不改变分离区以外区域生成项和耗散项的关系前提下，改变了分离区内部的生成项和耗散项的关系，从而提高了模型对分离流动的模拟精度。