基于压力的求解器在求解复杂激波现象中的评估

本研究对基于压力的求解器（PBS）在求解激波、湍流结构等复杂相互作用方面进行了批判性评估。本研究选取的典则问题为轴对称超音速射流啸叫中的模态分级。啸叫现象表现出分级行为，其特征是在特定频率下频率与方位角结构发生变化。在流行的 ANSYS Fluent 软件套件中进行的 PBS 模拟针对数值研究与实验测量进行了验证并分析结果。模拟在超音速射流上进行，这些射流在特定马赫数下发射双高频啸叫音调。在这些超音速马赫数的低端，流动可能涉及极弱激波强度，这在实验中及文献中基于密度的求解器里均能被常规捕捉。本研究强调了基于压力的求解器在极弱马赫数下求解复杂激波流动现象与预测模态分级的局限性，鉴于此类求解器近期在所有马赫数（包括高速流）中的流行，强调亟需进一步研究。