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基于对称性原理发展的工程湍流模型:SED-SL



主   办:力学系与湍流重点实验室
报告人:佘振苏 教授
时   间:3月17日(周五)12点
地   点:力学楼434室
主持人:杨莹 教授


内容简介:


飞行器设计中最重要的计算流体力学(CFD)问题是升阻力的预测问题,其核心瓶颈是湍流模型。湍流模型的研究可追溯到1877年Boussinesq所提出的湍流涡粘性系数来刻画雷诺应力,之后逐渐发展了四类主流湍流模型——零方程,一方程,二方程以及雷诺输运方程模型。在这四类模型中,代数模型是最简单的也是最早被广泛应用的湍流模型,它是基于人们对湍流边界层中湍流涡粘系数沿垂直壁面方向的定量刻画为基础。在经历了半个多世纪的经验模型基础上(Van Driest, 1956; Cebeci and Smith, 1974; Baldwin and Lomax, 1978),我们发展了基于结构系综理论(SED)的新型湍流代数模型:应力长度模型(SED-SL),该模型根植于从对称性原理推导出来的壁湍流多层结构的解析表达,实现了对湍流边界层在定量上非常精确完整的刻画。这里,我们报告SED-SL模型的计算结果与一系列实验数据的比较,其中包括多个物理条件下的平板转捩、以及典型的NACA0012和RAE2822翼型在多马赫数、多攻角下(近100个工况)的计算结果,首次实现了对翼型阻力的精确预测,升阻力的预测精度相比于广泛使用的BL和SA模型均有明显的提高,误差已接近实验测量的极限(阻力1-2%,升力6Counts)。SED-SL代数模型不但获得对升阻力的精确预测,还同时给出相应湍流边界层流场的细致演化过程,包括从层流到湍流的转捩和可能出现的分离,从而开辟了物理描述与工程预测互相影响、共同提高的湍流研究新局面,在一定程度上达到了发展基于基础研究成果的湍流新一代模型的设想。

报告人简介:


现任澳门太阳娱乐网站官网周培源讲座教授,首批“”特聘教授,首批“”国家特聘专家。曾任美国加州大学洛杉机分校终身教授,2138cn太阳集团古天乐湍流与复杂系统国家重点实验室主任(1999-2010)。湍流SL标度律和结构系综理论的创建人,美国物理学会会士。1993年获美国Sloan青年科学家奖,2003年获中国青年科学家奖。科技部973项目“飞行器气动与光学设计中的关键湍流问题”首席,基金委重大创新性项目“湍流结构系综理论”负责人。著有“人体复杂系统科学探索”和“复杂系统学新框架-融合量子与道的知识体系”(科学出版社2012,2013)。

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