| 亚格子模型对泵喷推进器宽带非定常力预测的影响研究 |
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| 引用本文： | 姚皞宇,曹琳琳,张宇,吴大转,郁发新.亚格子模型对泵喷推进器宽带非定常力预测的影响研究[J].推进技术,2022,43(6):405-415. |
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| 作者姓名： | 姚皞宇 曹琳琳 张宇 吴大转 郁发新 |
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| 作者单位： | 1.浙江大学 航空航天学院，浙江 杭州 310027;2.浙江大学 能源工程学院，浙江 杭州 310027;3.浙江大学 海洋学院，浙江 舟山 316021 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金（51839010）。 |
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| 摘 要： | 为了研究亚格子模型对泵喷推进器非定常流动与宽带非定常力预报结果的影响，采用分块结构化网格建立了模型尺度下艇后泵喷推进器的计算模型，并进行了大涡模拟数值计算。从艇尾非定常流场特征量和推进器转子脉动载荷两个方面对比了三种不同亚格子模型计算结果的差异，并分析了泵喷内部流动与转子非定常力间的内在联系。研究结果表明：三种亚格子模型均能得到含有叶频宽带峰的轴向推力谱，且整体趋势相近。泵喷转子上游的湍流强度和尺度的分布对亚格子模型较敏感，其中Smargrinsky-Lilly模型得到的湍流强度较强，尺度较大，该模型下的湍流谱在非平衡区量级较大，但由低频向高频的衰减较快，并且预测到的分离区范围大，导叶尾缘脱落涡分散，导致转子上游来流空间分布不均程度较强。对于转子叶片上的载荷脉动，Smargrinsky-Lilly模型预测的推力谱中线谱成分明显，并且叶频处宽带谱峰“陡峭”，而WALE模型和KET模型的结果宽带特性较强，对比非定常推力测试结果可知，WALE模型和KET模型更适于该问题宽带非定常力预测。
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| 关 键 词： | 泵喷推进器 大涡模拟 宽带非定常力 亚格子模型 非定常流动 |
| 收稿时间： | 2020/11/22 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2021/2/3 0:00:00 |
Effects of Subgrid-Scale Models on Broadband Unsteady Force Prediction of Pump-Jet Propulsor |
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| YAO Hao-yu,CAO Lin-lin,ZHANG Yu,WU Da-zhuan,YU Fa-xin.Effects of Subgrid-Scale Models on Broadband Unsteady Force Prediction of Pump-Jet Propulsor[J].Journal of Propulsion Technology,2022,43(6):405-415. |
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| Authors: | YAO Hao-yu CAO Lin-lin ZHANG Yu WU Da-zhuan YU Fa-xin |
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| Institution: | 1.School of Aeronautics and Astronautics,Zhejiang University,Hangzhou 310027,China;2.College of Energy Engineering,Zhejiang University,Hangzhou 310027,China;3.Ocean College,Zhejiang University,Zhoushan 316021,China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | Pump-jet propulsor Large eddy simulation Broadband unsteady force Subgrid-scale model Unsteady flow |
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