Unsteady RANS simulation of turbulent flow over a weapon-bay cavity

Rapporten beskriver en numerisk undersökning av instationär strömning i en rektangulärt kavitet. Kaviteten har ett sidoförhållande på 5 : 1 : 1 och undersökningen har för avsikt att modellera geometrin av ett typiskt vapenschakt i ett militärt flygplan som flyger vid ett Machtal av M = 0.85. Den turbulenta strömningen i kaviteten har modellerats med Spalart-Allmaras RANS turbulensmodell med strömningslösaren EDGE för ostrukturerade nät. Undersökningen fokuserar framförallt på fluktuationer av yttryck och ljudnivåer med jämförelser av experimentella data från QinetiQ. Strömningen i kaviteten har också analyserats och medelströmningen har jämförts med resultat från en väl upplöst Large Eddy Simulation (LES). Prediktionen av de utmärkande tryckinducerade ljudtonerna har avsevärt förbättrats, både vad gäller frekvens och amplitud, jämfört med tidigare motsvarande beräkningar i 2D. Det har visats att URANS simuleringen predikterar väl framförallt amplituden av 2:a moden och frekvensen för 3:e moden i analysen av ljudresonansen från kaviteten. Medelströmningen stämmer bra med LES data men hastigheten vid inre kanten av skärskiktet bredvid recirkulationen är något underpredikterad i bakre delen av kaviteten.