采用大渦模擬方法計(jì)算了來流速度為0.4 Ma情況下球/柱形結(jié)構(gòu)附近的流場,根據(jù)密度數(shù)據(jù)計(jì)算了光程差及氣動(dòng)相屏,并研究了尾流對(duì)激光傳輸?shù)挠绊�。結(jié)果表明:光程差空間均方根的時(shí)間平均值隨發(fā)射角增大而增大,發(fā)射角從120°增加到148°時(shí),其數(shù)值從0.11μm增加到0.28μm;光程差空間均方根隨時(shí)間變化劇烈,發(fā)射角為148°時(shí),其時(shí)間均方根可達(dá)0.04μm;球/柱尾流對(duì)激光傳輸有很大影響,發(fā)射角為148°情況下,Strehl比的時(shí)間平均值為0.33,并且Strehl比的時(shí)間平均值隨發(fā)射角的增大而減小,發(fā)射角從120°增加到148°過程中,Strehl比的時(shí)間平均值減小了59%;Strehl比隨時(shí)間變化劇烈,其時(shí)間均方根大于0.05。 

【文章來源】：紅外與激光工程. 2017,46(09)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

計(jì)算模型示意圖Fig.1Schematicofcomputationalmodel

拷峁?約す庀喙賾τ鎂哂兄匾?意義。1氣動(dòng)流場的大渦模擬球/柱形結(jié)構(gòu)模型如圖1所示。結(jié)構(gòu)上端是半徑為0.15m的半球，下端是半徑R=0.15m、高H=0.11m的圓柱，與Gordeyev等人實(shí)驗(yàn)[5]用的球/柱形結(jié)構(gòu)尺寸相同。流場模擬計(jì)算時(shí)，球心為坐標(biāo)原點(diǎn)，來流方向?yàn)閤1軸，垂直于圓柱底面為y1軸，定義激光發(fā)射方向與負(fù)x1軸的夾角為激光發(fā)射角，記為θ。圖2為計(jì)算區(qū)域中的x1=0m截面圖，x1方向計(jì)算區(qū)域長度為3.0m，入口距球心1.0m。圖1計(jì)算模型示意圖Fig.1Schematicofcomputationalmodel圖2計(jì)算區(qū)域x1=0m截面圖Fig.2Schematicofcomputationaldomain(x1=0msection)球/柱結(jié)構(gòu)周圍空氣是三維可壓縮流體，數(shù)值模擬時(shí)采用LES方法求解，三維N-S方程，其中，亞格

包含尺度不同的隨時(shí)間變化劇烈的渦結(jié)構(gòu)，這些復(fù)雜的流場結(jié)構(gòu)會(huì)對(duì)通過其傳輸?shù)墓馐a(chǎn)生很大影響。圖4t=0.055s時(shí)不同平面內(nèi)的密度分布圖Fig.4Distributionofdensityindifferentplanesatt=0.055s圖5t=0.055s時(shí)不同平面內(nèi)的速度值分布圖Fig.5Distributionofmagnitudeofvelocityindifferentplanesatt=0.055s2.2流場統(tǒng)計(jì)結(jié)果與驗(yàn)證圖6給出了數(shù)值模擬獲得的z1=0m平面內(nèi)球頭表面靜壓系數(shù)Cp隨發(fā)射角的變化情況(圖6中實(shí)心黑點(diǎn))。Cp=p12ρ∞U∞222，p為求解N-S方程獲得圖3t=0.055s時(shí)不同平面內(nèi)的靜壓分布圖Fig.3Distributionofstaticpressureindifferentplanesatt=0.055s0906005-3

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]亞聲速球/柱流場對(duì)激光傳輸影響的數(shù)值模擬[J]. 關(guān)奇,陳志華,杜太焦,閆偉,彭國良.  現(xiàn)代應(yīng)用物理. 2015(01)



本文編號(hào)：3357208