Assessment of Delayed Detached-Eddy Simulation of Dynamic Stall on a Rotor
Assessment of Delayed Detached-Eddy Simulation of Dynamic Stall on a Rotor
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转子动态失速的延迟分离涡模拟评估
DOI：
10.1007/978-3-030-27607-2_25
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发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Ewald Krämer
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Johannes Letzgus;Pascal Weihing;Manuel Keßler;Ewald Krämer
提出了循环俯仰控制旋翼动态失速的高保真非定常reynolds - average Navier-Stokes （URANS）和menters - sst延迟分离涡模拟（DDES），并与实验表面压力和粒子图像测速（PIV）数据进行了比较。在动态失速事件发生之前，由于边界层屏蔽功能的破坏，DDES遭受模拟应力损耗（MSD）导致网格诱导分离（GIS）。再加上“灰色地带”问题，这将导致严重的错误负载峰值。在动态失速后，流动完全分离，只有DDES表现出真实的小尺度、非相干的旋涡结构。研究了两种消除MSD/GIS的方法：首先，将该函数的经验常数增加到30，基本消除GIS。其次，引入了一个非局部的、网格无关的涡度积分代数DES来取代该函数，该函数提供了鲁棒的边界层屏蔽，并在大量流动分离的情况下实现了LES模式。
High-fidelity unsteady Reynolds–averaged Navier–Stokes (URANS) and Menter-SST delayed detached-eddy simulations (DDES) of dynamic stall on a rotor with cyclic pitch control are presented and compared to experimental surface pressures and particle-image-velocimetry (PIV) data. Before the dynamic-stall event, the DDES suffers from modeled-stress depletion (MSD) leading to grid-induced separation (GIS) due to a breakdown of the boundary-layer shielding function. Combined with the “grey-area” problem, this leads to severe erroneous load peaks. After dynamic stall, flow is completely separated and only DDES shows realistic small-scale, incoherent vortical structures. Two approaches are investigated to eliminate MSD/GIS: Firstly, increasing the empirical constantof thefunction to 30 basically eliminates GIS. Secondly, a non-local, grid-independent vorticity-integrated algebraic DES, which replaces thefunction, is introduced that provides robust boundary-layer shielding and enables the LES mode in case of massive flow separation.
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F. Menter