改进的BL湍流模型在强压梯度流场中的应用与优势

BL湍流模型是一种在流体力学中广泛使用的代数型湍流模型，由Baldwin和Lomax提出。这种模型简化了复杂湍流现象的处理，通过经验公式来近似湍流的行为，对于计算中的压力梯度流场尤其适用。原始的BL模型在计算时往往忽略了一些关键因素，如压力梯度对内层流体行为的影响以及物面引射速度对湍流衰减的影响。 然而，研究者们认识到这些因素在实际应用中的重要性，因此对BL模型进行了修正。修正后的BL模型着重考虑了压力梯度对Vandriest衰减因子的修正，这是一种描述湍流内层特征的重要参数。此外，它还考虑了物面引射速度的影响，这是在强压力梯度流场下不可忽视的现象。 该改进模型的应用范围十分广泛，例如在亚声速平板附面层流动以及拉伐尔喷管内的正激波/湍流附面层干扰流动的计算中。通过将修正后的BL模型应用于这些实际问题，计算结果与实验数据进行对比，结果显示，该改进模型在处理强压力梯度下的激波/附面层干扰流动时，能够显著提高预测的精度，不仅准确计算了压力分布，还能有效预报由湍流/附面层干扰导致的流动分离现象。 这种优化后的BL模型为工程实践提供了更为精确的工具，使得工程师在设计和分析涉及湍流的复杂流动系统时，能够获得更可靠的结果。因此，BL湍流模型的改进对于提升流体力学模拟的准确性和工程应用的可行性具有重要意义。关键词包括：湍流模型、压力梯度、附面层干扰、BL模型优化等，其在流体力学领域的研究和发展具有较高的学术价值和实际价值。