(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211072124.1 (22)申请日 2022.09.02 (71)申请人 中国人民解 放军国防科技大 学 地址 410073 湖南省长 沙市开福区德雅路 109号 (72)发明人 王圣业　符翔　蔡佳鸿　刘伟　 (74)专利代理 机构 长沙国科天河知识产权代理 有限公司 432 25 专利代理师 李杨 (51)Int.Cl. G06F 30/28(2020.01) G06F 111/10(2020.01) G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 基于一般时间根方尺度的雷诺应力湍流模 型的数值方法 (57)摘要 本申请涉及一种基于一般时间根方尺度的 雷诺应力湍流模型的数值方法、 装置、 计算机设 备和存储介质。 所述方法包括： 基于现有的SSG/ LRR‑ω雷诺应力模型的ω尺度方程， 根据 一 般时间根方尺度和ω尺度的关系式， 得到湍流关 于 尺度的 尺度方程； 将 尺度方程和预 知的湍流基于SSG/LRR ‑ω模型的 方程进行耦 合， 得到 模型， 获取RANS方程组， 与 模型耦合， 得到耦合方程组， 在 进行飞行器流场数值模拟时， 构建待模拟的飞行 器湍流流场的网格数据， 根据网格数据对耦合方 程组进行数值求解， 得到飞行器湍流流场的数值 模拟结果。 本发明在n为正整数时壁面边界条件 严格为0， 能够在采用高精度离散或 复杂结构/非 结构网格时实现数值稳定 。 权利要求书4页 说明书13页 附图6页 CN 115438598 A 2022.12.06 CN 115438598 A 1.一种基于一般时间根方尺度的雷诺应力湍流模型的数值方法， 其特征在于， 所述方 法包括： 获取湍流基于S SG/LRR‑ω雷诺应力模型的ω尺度方程； ω表示比耗散率尺度； 获取预先推 导的 一般时间根 方尺度和ω尺度的关系式， 根据所述关系式和所述ω尺 度方程得到湍流关于 尺度方程； 其中， τ表示含能时间尺度， n表示 n次根方， 为 正整数； 获取湍流基于S SG/LRR‑ω模型的 方程； 表示雷诺 应力方程分量； 将所述 方程与所述 尺度方程进行耦合， 得到基于一般时间根方尺度的雷诺应力 湍流模型， 即 模型； 获取雷诺平均Navier ‑Stokes方程组， 与所述基于一般时间根方尺度的雷诺应力湍流 模型耦合， 得到耦合方程组； 构建待模拟的飞行器流场的网格数据， 根据 所述网格数据对所述耦合方程组进行数值 求解， 得到飞行器湍流 流场的数值模拟结果。 2.根据权利 要求1所述的方法， 其特征在于， 获取湍流基于SS G/LRR‑ω雷诺应力 模型的 ω尺度方程， 包括： 获取湍流基于S SG/LRR‑ω雷诺应力模型的ω尺度方程 为： 其中， 为时间平均密度， t为时间， i,j,k做下标时为坐标索引， 为Favre 平均速度三分量， xj(j＝1,2,3)为三方向坐标分量， αω为比耗散率尺度方程生成项系数， Pkk/2＝(P11+P22+P33)/2为湍动能生成， 其中P11、 P22、 P33为三个方向雷诺正应力的生成， βω为 比耗散率尺度方程耗散项系数， μ为动力学黏性系数， σω为比耗散率尺度方程扩散项系数， σd为比耗散率尺度方程交叉导数项系数， 为湍动能， 为三个方向雷诺正应力。 3.根据权利要求2所述的方法， 其特征在于， 所述预先推导的 一般时间根方尺度和ω 尺度的关系式为： 其中， n为 时间根方尺度和ω尺度的调节系数。 4.根据权利要求3所述的方法， 其特征在于， 获取预先推 导的 一般时间根 方尺度和ω 尺度的关系式， 根据所述关系式和所述ω尺度方程得到湍流关于 尺度方程， 包括： 获取预先推导的 一般时间根方尺度和ω尺度的关系式， 根据所述关系式和所述ω尺 度方程得到湍流关于 尺度的 尺度方程 为：权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115438598 A 2其中， 表示 一般时间根方尺度。 5.根据权利要求 4所述的方法， 其特 征在于， 获取湍流S SG/LRR‑ω模型的 方程， 包括： 获取湍流S SG/LRR‑ω模型的 方程为： 其中， 为生成项， 为再分配项， 为耗散项， 为扩散项。 6.根据权利要求5所述的方法， 其特 征在于， 所述 生成项为： 所述再分配项为： 其中 ， ε为各向同性耗散率， 为各向异性张量， 为应变量， 为特殊应变量， C1、 C2、 C3、 C4、 C5为预知的SSG/ LRR雷诺应力方程中的系数， 为涡量； 所述耗散项为： 其中， 各向同性 耗散率 Cμ为耗散系数； 所述扩散项为： 其中， 为涡黏性系数。 7.根据权利要求6所述的方法， 其特征在于， 将所述 方程与所述 尺度方程进行耦 合， 基于一般时间根方尺度的雷诺 应力湍流模型， 即 模型， 包括：权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115438598 A 3