冲击射流由于其高效的传热和传质特性在工业上被广泛应用,比如垂直起降飞机。但是从高温高速的尾喷气流撞击到甲板时容易引起烧蚀等现象,不利于结构的安全。旋转冲击射流通过引入旋转流动,改善了传热的均匀性,避免了局部热应力过大的情况。然而有的旋转冲击射流使用插入几何结构的方法触发,难以揭示旋转效应的影响。为了更好地理解旋转效应,采用气动生成旋转冲击射流的方法来数值研究旋转冲击射流。首先,在对比验证了包括SSTCD模型在内的几种湍流模型在预测无旋及旋转冲击射流流场、传热场和压力场特性上的效果之后,在测试算例中表现最为优异的SSTCD模型被选作后续数值研究所用湍流模型。使用SSTCD模型数值模拟了雷诺数Re=23000,冲击距离H/D=6-10,旋转数S=0或0.45的圆形冲击射流。结果发现,对于无旋冲击射流,随着冲击距离的增大,平均传热率先增后减,在H/D=7时取到最大值;而对于旋转冲击射流,随着冲击距离的增大,平均传热率近似线性单调递减。此外为了了解无旋和旋转冲击射流各自的流场特性和传热率区别来源,还给出了具有代表性的流场云图和湍动能云图并进行了分析。虽然SSTCD模型在上述算例中表现得比其他模型更好,但是在捕捉冲击射流在低冲击距离下径向分布的Nu数二次峰值方面还有进步的空间。为了比较准确地捕捉二次峰值,将SSTCD模型与γ-（?）eθt模型相耦合,得到SSTCDGR（SSTCD with Gamma-Rethetat）模型。使用 SSTCDGR 模型预测 Re=23000,H/D=2,Re=23000,H/D=6 和Re=70000,H/D=2圆形无旋冲击射流的压力场、速度场、表面摩擦系数和表面Nu数,并与实验值和其他模型的预测进行对比。结果显示,总体上,SSTCDGR模型能够比transition SST模型和SSTCD模型更好地预测上述特性,尤其是在预测传热场上有明显的优势。与γ-（?）eθt模型相耦合在算例中不仅能够改善SSTCD模型在预测冲击射流在低冲击距离之下的传热场表现,也能够提高预测冲击射流在冲击距离为H/D=6时的传热率的准确性。