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Modeling the Effect of Shock Unsteadiness in Shock/ Turbulent Boundary-Layer Interactions

机译：对冲击/湍流边界层相互作用中冲击不稳定的影响建模

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Reynolds-averaged Navier-Stokes (RANS) methods often cannot predict shock/turbulence interaction correctly. This may be because RANS models do not account for the unsteady motion of the shock wave that is inherent in these interactions. Previous work proposed a shock-unsteadiness correction that significantly improves prediction of turbulent kinetic energy amplification across a normal shock in homogeneous isotropic turbulence. We generalize the modification to shock-wave/turbulent boundary-layer interactions and implement it in the k-ε, k-ω, and Spalart-Allmaras models. In compression-corner flows, the correction decreases the turbulent kinetic energy amplification across the shock compared to the standard k-ε and k-ω models. This results in improved prediction of the separation shock location, delayed reattachment, and slower recovery of the boundary layer on the ramp. For the Spalart-Allmaras model, the modification amplifies eddy viscosity across the shock, moving the separation location closer to the experiment.
机译：雷诺平均Navier-Stokes（RANS）方法通常无法正确预测冲击/湍流相互作用。这可能是因为RANS模型没有考虑这些相互作用中固有的冲击波的非定常运动。先前的工作提出了一种冲击非稳态校正，该校正可显着改善均质各向同性湍流中正常冲击中湍动能放大的预测。我们将修改推广到冲击波/湍流边界层相互作用，并在k-ε，k-ω和Spalart-Allmaras模型中实现。在压缩角流中，与标准k-ε和k-ω模型相比，该校正减小了整个冲击过程中湍动能的放大。这样可以改善对分离冲击位置的预测，延迟重新连接，并降低斜坡上边界层的恢复速度。对于Spalart-Allmaras模型，此修改会放大整个冲击过程中的涡流粘度，使分离位置更接近实验。

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