尺度分解法比较：水翼端部间隙涡流模拟的精度与涡结构差异

本文主要探讨了"水翼端部间隙流的尺度分解模拟研究"这一主题，由沈金峰和黎耀军两位作者共同完成，他们的研究得到了高等学校博士学科点专项科研基金的支持。沈金峰专注于流体机械内部流动的研究，而黎耀军则在流体机械优化设计及流动机理方面有所建树，担任通信联系人。 文章的核心目标是评估在间隙泄漏流动计算中，三种尺度分解模拟方法——即大规模-eddy模拟(LES)、动态嵌入方法(DES)和SAS方法的有效性和适用性。作者利用FLUENT商业CFD代码，结合分块结构网格技术，对单个NACA4406翼型与端壁之间的漩涡流动进行了非定常计算。研究的重点在于网格尺度对模拟精度的影响以及不同湍流模型如何影响间隙泄漏涡的结构模拟结果。 研究发现，当间隙内近壁区网格的y+值小于等于4时，无论采用何种网格尺度，LES方法都能得到基本一致的流场模拟结果，这表明在局部精细网格处理下，LES方法对于捕捉间隙内包括主泄漏涡、诱导涡和水翼端部分离涡等细节具有较高的精确度。 然而，三种尺度分解模拟方法在模拟间隙主泄漏涡的形态上存在显著差异，这暗示了它们在复杂流场中的表现各有侧重。这为实际应用中选择合适的尺度分解模型提供了依据，特别是在处理需要高精度涡旋结构模拟的水翼端部间隙流问题时。 文章还提到了关键词，如"水翼"、"间隙泄漏涡"、"尺度分解模拟模型"以及"大涡模拟"，这些都强调了研究内容的核心领域。此外，根据中图分类号TK730，可以看出该研究属于水利工程中的涡流流动与控制部分，特别关注的是水翼端部间隙内的湍流特性。 总结来说，这篇文章深入分析了尺度分解模拟技术在解决水翼端部间隙流问题上的优势与挑战，为理解和优化这类复杂流场的数值模拟提供了有价值的研究成果。