高超聲速邊界層轉(zhuǎn)捩的幾點認(rèn)識
發(fā)布時間:2021-12-09 16:43
邊界層轉(zhuǎn)捩問題是高超聲速飛行器研制過程中必須關(guān)注的關(guān)鍵問題之一,世界各航空航天大國都大力支持相關(guān)研究,且近幾年的資助呈現(xiàn)增長趨勢.本文結(jié)合風(fēng)洞實驗、數(shù)值模擬和理論分析,對該領(lǐng)域目前存在的一些熱點問題開展了相關(guān)研究,并提出了自己的觀點.(1)在Φ1 m高超聲速風(fēng)洞中得到了單位雷諾數(shù)、攻角和頭部鈍度對鈍錐邊界層轉(zhuǎn)捩的影響規(guī)律.(2)頭部鈍度對高超聲速邊界層轉(zhuǎn)捩的影響存在趨勢反轉(zhuǎn)現(xiàn)象,但國際學(xué)術(shù)界迄今尚未找到合理解釋.本文提出應(yīng)考慮前緣激波對自由流擾動的影響,同時應(yīng)從鈍前緣感受性和熵層效應(yīng)兩個角度研究這種反轉(zhuǎn)現(xiàn)象.本文從這兩個角度出發(fā),通過直接數(shù)值模擬(DNS)和穩(wěn)定性分析獲得了一些初步結(jié)果.(3)在轉(zhuǎn)捩后期,第二模態(tài)擾動波增長到一定階段后會出現(xiàn)安靜區(qū),緊接著出現(xiàn)低頻模態(tài),本文通過DNS和模態(tài)分解等方法揭示了第二模態(tài)和低頻模態(tài)之間的關(guān)系.(4)最后介紹一種新的飽和橫流渦二次失穩(wěn)模態(tài),它的增長率與Z模態(tài)相當(dāng),但是由法向剪切引起,被命名為Y′模態(tài).
【文章來源】:中國科學(xué):物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué). 2019,49(11)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:14 頁
【文章目錄】:
1 引言
2 參數(shù)影響規(guī)律
2.1 風(fēng)洞實驗概況
2.2 單位雷諾數(shù)影響實驗
2.3 攻角影響實驗
2.4 頭部鈍度影響實驗
3 鈍度影響趨勢反轉(zhuǎn)現(xiàn)象研究
4 轉(zhuǎn)捩后期模態(tài)轉(zhuǎn)換
5 橫流二次失穩(wěn)
6 總結(jié)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Recent progress in the study of transition in the hypersonic boundary layer[J]. Cunbiao Lee,Shiyi Chen. National Science Review. 2019(01)
[2]Response of a hypersonic blunt cone boundary layer to slow acoustic waves with assessment of various routes of receptivity[J]. Bingbing WAN,Jisheng LUO,Caihong SU. Applied Mathematics and Mechanics(English Edition). 2018(11)
[3]高超聲速繞鈍體熵層基本流特性研究[J]. 歐吉輝,萬兵兵,劉建新,曹偉. 空氣動力學(xué)學(xué)報. 2018(02)
[4]高超聲速邊界層轉(zhuǎn)捩研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 陳堅強,涂國華,張毅鋒,徐國亮,袁先旭,陳誠. 空氣動力學(xué)學(xué)報. 2017(03)
[5]有關(guān)近空間高超聲速飛行器邊界層轉(zhuǎn)捩和湍流的兩個問題[J]. 周恒,張涵信. 空氣動力學(xué)學(xué)報. 2017(02)
[6]高超聲速邊界層轉(zhuǎn)捩特性試驗探究[J]. 常雨,陳蘇宇,張扣立. 宇航學(xué)報. 2015(11)
[7]高超聲速邊界層的轉(zhuǎn)捩及預(yù)測[J]. 羅紀(jì)生. 航空學(xué)報. 2015(01)
[8]可壓縮橫流失穩(wěn)及其控制[J]. 徐國亮,符松. 力學(xué)進(jìn)展. 2012(03)
[9]高超音速零攻角尖錐邊界層轉(zhuǎn)捩的機理[J]. 董明,羅紀(jì)生. 應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué). 2007(08)
[10]超音速平板邊界層轉(zhuǎn)捩中層流突變?yōu)橥牧鞯臋C理研究[J]. 曹偉,黃章峰,周恒. 應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué). 2006(04)
本文編號:3530951
【文章來源】:中國科學(xué):物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué). 2019,49(11)北大核心CSCD
【文章頁數(shù)】:14 頁
【文章目錄】:
1 引言
2 參數(shù)影響規(guī)律
2.1 風(fēng)洞實驗概況
2.2 單位雷諾數(shù)影響實驗
2.3 攻角影響實驗
2.4 頭部鈍度影響實驗
3 鈍度影響趨勢反轉(zhuǎn)現(xiàn)象研究
4 轉(zhuǎn)捩后期模態(tài)轉(zhuǎn)換
5 橫流二次失穩(wěn)
6 總結(jié)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Recent progress in the study of transition in the hypersonic boundary layer[J]. Cunbiao Lee,Shiyi Chen. National Science Review. 2019(01)
[2]Response of a hypersonic blunt cone boundary layer to slow acoustic waves with assessment of various routes of receptivity[J]. Bingbing WAN,Jisheng LUO,Caihong SU. Applied Mathematics and Mechanics(English Edition). 2018(11)
[3]高超聲速繞鈍體熵層基本流特性研究[J]. 歐吉輝,萬兵兵,劉建新,曹偉. 空氣動力學(xué)學(xué)報. 2018(02)
[4]高超聲速邊界層轉(zhuǎn)捩研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 陳堅強,涂國華,張毅鋒,徐國亮,袁先旭,陳誠. 空氣動力學(xué)學(xué)報. 2017(03)
[5]有關(guān)近空間高超聲速飛行器邊界層轉(zhuǎn)捩和湍流的兩個問題[J]. 周恒,張涵信. 空氣動力學(xué)學(xué)報. 2017(02)
[6]高超聲速邊界層轉(zhuǎn)捩特性試驗探究[J]. 常雨,陳蘇宇,張扣立. 宇航學(xué)報. 2015(11)
[7]高超聲速邊界層的轉(zhuǎn)捩及預(yù)測[J]. 羅紀(jì)生. 航空學(xué)報. 2015(01)
[8]可壓縮橫流失穩(wěn)及其控制[J]. 徐國亮,符松. 力學(xué)進(jìn)展. 2012(03)
[9]高超音速零攻角尖錐邊界層轉(zhuǎn)捩的機理[J]. 董明,羅紀(jì)生. 應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué). 2007(08)
[10]超音速平板邊界層轉(zhuǎn)捩中層流突變?yōu)橥牧鞯臋C理研究[J]. 曹偉,黃章峰,周恒. 應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué). 2006(04)
本文編號:3530951
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