流動穩(wěn)定性及轉(zhuǎn)捩是高超聲速流動研究的熱點和難點,近年來在理論基礎(chǔ)研究方面取得了很大進展,但在工程應(yīng)用方面還存在明顯的不足。本文回顧了近年來高超聲速流動穩(wěn)定性及轉(zhuǎn)捩在工程應(yīng)用研究的若干進展,介紹了流動穩(wěn)定性在復(fù)雜外形流、非平行流、局部突變流、強三維流方面的工程化拓展研究,總結(jié)了轉(zhuǎn)捩預(yù)測e^N方法在感受性、積分方法、轉(zhuǎn)捩判據(jù)、軟件開發(fā)方面的工程化研究進展;結(jié)合風(fēng)洞試驗、彈道靶試驗、飛行試驗,對零迎角錐、橢圓錐、小迎角錐和大迎角錐的典型案例進行了應(yīng)用;展望了高超聲速流動穩(wěn)定性和轉(zhuǎn)捩在工程應(yīng)用的未來。

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【部分圖文】：

圖1EEVn計算非平行流的結(jié)果[28]

實際工況中，飛行器上不可避免地存在鉚釘、螺釘、焊點等表面局部凸起或凹陷，部件之間存在接縫、折角，或是為流動控制而人為設(shè)計的局部的粗糙元、冷卻、吹吸、多孔壁、波紋壁等，這些都將引起流場的局部突變，基于緩變流場假設(shè)的穩(wěn)定性分析方法不再適用，給轉(zhuǎn)捩預(yù)測帶來困難�？紤]突變是局部的，擾動與....

圖2局部散射法示意圖[31]

考慮突變是局部的，擾動與突變作用后將產(chǎn)生散射波[30]。黃章峰等[31]提出了局部散射法（簡稱LSA）來定量考慮局部突變對穩(wěn)定性的影響。如圖2所示，在局部突變附近，基本流沿流向變化劇烈，擾動不再滿足行進波的形式，但遠離突變的上游和下游擾動的演化仍滿足線性穩(wěn)定性理論。如果忽略局部突....

圖3局部散射方法計算局部突變流的結(jié)果[31]

圖3給出了LSA與LST、DNS、實驗的對比結(jié)果，可以看出LSA的結(jié)果與DNS和實驗的定量一致，而LST的結(jié)果偏差很大，說明LSA很好地刻畫了流場局部突變對穩(wěn)定性的影響。如果采用LSA事先對典型局部突變進行參數(shù)化研究，得到各種參數(shù)下的傳遞系數(shù)，那么就可以采用光滑流場預(yù)測加局部修正....

圖5不同積分方法得到的N值結(jié)果[38]

圖5給出了后掠鈍板流動不同積分方法得到的N值，可以看出不同方法計算得到的結(jié)果定量一致，但新方法無需迭代，操作簡單，效率高，適用于一般三維流動。2.4理性的轉(zhuǎn)捩判據(jù)

本文編號：3917985