55、航空声学噪声影响与飞机自动刹车系统关键技术研究

航空声学噪声影响与飞机自动刹车系统关键技术研究

航空声学噪声相关研究

DES 模型分析

在航空领域的流体动力学计算中，DES（Detached Eddy Simulation）方法是一种重要的工具。当靠近物体表面时，若 $d \leq C_{DES}\Delta$，则 $\tilde{d} = d$，此时 DES 模型等同于 S - A（Spalart - Allmaras）模型。随着 $d$ 的增大，当 $d > C_{DES}\Delta$ 时，$\tilde{d} = C_{DES}\Delta$，湍流涡粘系数的衰减由局部网格尺度决定。当公式（1）右侧第一项和第二项达到平衡时，涡粘系数与 $\tilde{d}^2$ 成正比，即 $\tilde{V} \propto \tilde{d}^2$。若 $d$ 远离物体表面，且 $\tilde{d} = C_{DES}\Delta$，则涡粘系数 $\tilde{V} \propto \Delta^2$，模型转变为 Smagorinsky 亚网格模型。

DES 方法以尺度参数 $\tilde{d}$ 作为模式切换开关，根据局部网格大小和与壁面的距离，自动选择基于雷诺平均的湍流模型方法或亚网格模型。该方法将 RANS（Reynolds - Averaged Navier - Stokes）和 LES（Large - Eddy Simulation）方法相结合，无需明确的分区形式，在 CFD（Computational Fluid Dynamics）领域应用简便且成效显著。不过，需要注意的是，$\tilde{d}$ 尺度的切换主要是因为壁面处平行于壁面的网格尺度通常与边界层厚度处于同一数量级，而垂直于壁面方向的壁面网格尺度至少小