【技术实现步骤摘要】
一种可压缩空化流动中旋转湍流的数值模拟方法
本专利技术涉及工程计算流体力学领域，更具体地说，涉及一种可压缩空化流动中旋转湍流的数值模拟方法。
技术介绍
空化是高速水动力学中的核心问题。在水中，空化往往会诱发复杂的旋涡结构，使得空化流动被认为是一种旋转湍流，常常表现出非线性、强瞬态、高脉动等特点。同时，空化流动在本质上又是一种存在相变的汽液两相流动，导致空化流动具有强烈的可压缩特性。传统的商用CFD软件多是基于不可压缩框架开发，无法对空化流动的可压缩特性进行准确模拟。开源CFD软件OpenFOAM虽然可以进行可压缩空化流动数值模拟，但现有的湍流模型均为可压缩线性涡粘模型，该类模型虽然结构简单、计算方便，但该类模型在物理上即不成立，也无法充分考虑可压缩空化流动中湍流的强旋转效应。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，提供一种可压缩空化流动中旋转湍流的数值模拟方法，可模拟出空化可压缩性对旋转湍流的影响。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种可压缩空化流动中旋转湍流的数值模拟方法，
【技术保护点】
1.一种可压缩空化流动中旋转湍流的数值模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤一：利用可压缩非线性亚格子模型计算涡粘系数ν和亚格子应力τ；/n步骤二：引入调节因子η修正亚格子应力τ；/n步骤三：创建可压缩非线性亚格子模型基类，该基类利用步骤一中的涡粘系数ν和步骤二中的修正亚格子应力τ求解湍流热扩散系数α
【技术特征摘要】
1.一种可压缩空化流动中旋转湍流的数值模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：利用可压缩非线性亚格子模型计算涡粘系数ν和亚格子应力τ；
步骤二：引入调节因子η修正亚格子应力τ；
步骤三：创建可压缩非线性亚格子模型基类，该基类利用步骤一中的涡粘系数ν和步骤二中的修正亚格子应力τ求解湍流热扩散系数αth和湍流应力P，并将计算结果传递到可压缩空化流动控制方程组，求解流场的温度T和速度U；
步骤四：将可压缩非线性亚格子模型植入可压缩空化流动求解器。
2.根据权利要求1所述的可压缩空化流动中旋转湍流的数值模拟方法，其特征在于，所述步骤一中的可压缩非线性亚格子模型的滤波方法以滤波对象乘以密度的形式出现，滤波公式如下：
式中，a为滤波对象，ρ为密度。
3.根据权利要求1所述的可压缩空化流动中旋转湍流的数值模拟方法，其特征在于，所述步骤一中的可压缩非线性亚格子模型的涡粘系数ν和亚格子应力τ的计算公式如下：
式中：亚格子应力τ反映了一段时间内流场中小尺度物理量对求解的运动方程的影响；cs、c1、c2均为模型系数，在计算过程中利用最小二乘法动态求解；Δ为滤波尺度用于分离大尺度可解量和小尺度不可解...
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