● 摘要
本文的主要目的是使用GAO-YONG湍流模型对二维可压缩流的翼型绕流及大攻角分离流流进行数值模拟，以检验该湍流模型对该领域问题的适定性。在对湍流物理机制深刻理解基础上，高歌教授和熊焰教授将统计侧偏平均方法应用于N-S方程，并引入各向异性的张量涡粘系数和独立的机械能方程，发展了一套完整的湍流模型理论，并由此推导出不含任何经验系数的封闭控制方程组。本文首次利用格心式有限体积法离散GAO-YONG湍流方程组，ROE格式离散方程对流项，利用Runge-Kutta法进行时间离散。作者应用GAO-YONG模型编写了定常可压缩流的二维计算程序,并分别对翼型绕流、转捩、激波附面层干扰以及分离流动进行了数值模拟。数值模拟的结果表明，GAO-YONG湍流模型能对亚音跨音可压缩翼型绕流进行模拟，在激波、转捩和附面层干扰等细节上的描述也较准确，与试验数据取得相当一致的结果；对分离流结构也能给出大致准确的描述，能捕捉到流场中的相关信息。论文的工作进一步肯定了GAO-YONG模型良好的适定性以及在工程应用方面强大的生命力和良好的发展前景。