Dimaxer

　　SMC001快速高精度大涡模拟及噪声计算

　　1、算例描述

　　SMC(Simple Metal Chevron)系列喷管是为研究喷流噪声和流动特性而设计的实验模型喷管。其简化设计使得实验结果和数值模拟结果更容易进行对比和验证，从而提高研究的可靠性和准确性。Dimaxer在自身快速高精度LES求解器的基础上，新增基于FW-H Surface的远场噪声预测功能。

　　本文首先选用6齿SMC001喷管展示Dimaxer对跨声速射流的模拟能力。

　　2、计算设置

　　2.1 计算网格

　　计算网格使用重叠网格生成，背景网格进行局部加密。总网格数量1.2M, 在四阶精度下能达到76.8M求解点。

　　2.2 边界条件

　　来流外边界设定远场边界，马赫数Ma给定0.0075(2.5m/s), 喷口进口设定总温总压入口。整个计算域大小：100D×100D×250D(D=0.05m)。

　　3、结果分析

　　3.1 射流发展

　　4张RTX 4090D共耗时32小时共计128GPU核时计算100CTU()，可以清晰的看到射流的发展过程，取喷口下游X/D=10位置对比速度分布可见其在参考值上下周期性浮动。

      3.2 稳态流场

　　对比Gerrit-Daniel Stich[1]使用LAVA求解器和WMLES模型在210M网格的计算结果， Dimaxer在1.2M网格K3精度下对喷管射流剪切边界有相同的捕捉效果。

　　下图为稳定后为SMC001射流中心线速度与实验值对比结果，可以看到Dimaxer计算结果与实验值吻合良好。

　　总结

　　综上，Dimaxer对SMC001高精度大涡模拟能在较少网格量下精准捕捉射流剪切边界，并且整体流场和实验相符。后续我们将进一步展示该算例的高可信声学模拟能力。

　　Reference

　　[1] Stich, Gerrit Daniel , et al. "Jet Noise Prediction for Chevron Nozzle Flows with Wall- Modeled Large-Eddy Simulation." AIAA SciTech Forum 2021 2020.