本文關(guān)鍵詞：二元前體邊界層轉(zhuǎn)捩研究

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【摘要】：本文主要通過(guò)風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)和數(shù)值仿真的方法研究了二元進(jìn)氣道前體的邊界層轉(zhuǎn)捩,并提出和開(kāi)展了一種基于壓力擾動(dòng)的邊界層轉(zhuǎn)捩氣動(dòng)控制方法研究。首先開(kāi)展了二元進(jìn)氣道前體在Ma3.0下的邊界層轉(zhuǎn)捩風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)和仿真研究。研究結(jié)果表明:由動(dòng)態(tài)壓力傳感器測(cè)得的動(dòng)態(tài)壓力值獲得的RMSE值沿流向上隨著邊界層變化而變化,通過(guò)該測(cè)量方法可以基本判定出邊界層轉(zhuǎn)捩的位置;邊界層轉(zhuǎn)捩位置隨著攻角增大而后移;在風(fēng)洞來(lái)流條件下,對(duì)5°斜板進(jìn)行三維仿真研究,仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果具有較高的吻合度。其次,研究了二元進(jìn)氣道前體的幾何參數(shù)、來(lái)流參數(shù)等對(duì)邊界層轉(zhuǎn)捩的影響規(guī)律,研究結(jié)果表明:來(lái)流湍流度增大,轉(zhuǎn)捩位置提前;轉(zhuǎn)捩前第二道斜激波角度越大,波后轉(zhuǎn)捩位置越靠近激波位置;激波位置向前移動(dòng),轉(zhuǎn)捩位置也會(huì)隨之前移,但兩者距離增大;當(dāng)前緣半徑增大時(shí),轉(zhuǎn)捩位置先基本不變?nèi)缓笱舆t;三維仿真得到的轉(zhuǎn)捩位置較為二維轉(zhuǎn)捩位置靠后,同時(shí)靠近邊緣處轉(zhuǎn)捩位置較為靠后。最后,提出一種基于壓力擾動(dòng)的二元前體邊界層轉(zhuǎn)捩控制方法并開(kāi)展規(guī)律性研究,結(jié)果表明:等直引氣通道寬度越寬,氣流流通性越好,轉(zhuǎn)捩位置越靠前;通道出口寬度越小,出口流量越小,轉(zhuǎn)捩位置越靠后;通道進(jìn)口寬度越小,通道內(nèi)損失越小,轉(zhuǎn)捩位置越靠前;通道出口向前緣移動(dòng),轉(zhuǎn)捩位置會(huì)相應(yīng)的有所提前,當(dāng)出口位置向前移動(dòng)到一定程度時(shí),通道內(nèi)損失增大,出口處擾動(dòng)過(guò)低,轉(zhuǎn)捩位置較自然轉(zhuǎn)捩延遲;有引氣通道作用下的轉(zhuǎn)捩位置隨著前緣鈍化、攻角的增大與無(wú)引氣通道變化規(guī)律一致,但是變化幅度小。
【關(guān)鍵詞】：二元進(jìn)氣道前體 邊界層轉(zhuǎn)捩 風(fēng)洞實(shí)驗(yàn) 壓力擾動(dòng) 引氣通道 數(shù)值仿真
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：V211.7
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-12
• 注釋表12-13
• 縮略詞13-14
• 第一章 緒論14-25
• 1.1 研究背景14-15
• 1.2 轉(zhuǎn)捩問(wèn)題的研究現(xiàn)狀15-23
• 1.2.1 轉(zhuǎn)捩的理論研究15-17
• 1.2.2 轉(zhuǎn)捩的數(shù)值模擬研究17-19
• 1.2.3 轉(zhuǎn)捩的實(shí)驗(yàn)研究19-21
• 1.2.4 強(qiáng)制轉(zhuǎn)捩研究21-23
• 1.3 本文主要研究工作23-25
• 第二章 仿真模型及算例驗(yàn)證25-30
• 2.1 仿真方法25-26
• 2.2 算例驗(yàn)證26-29
• 2.3 小結(jié)29-30
• 第三章 二元前體轉(zhuǎn)捩實(shí)驗(yàn)30-43
• 3.1 實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?/span>30
• 3.2 測(cè)量參數(shù)與實(shí)驗(yàn)處理方法30-31
• 3.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)備31-33
• 3.3.1 高速風(fēng)洞31-32
• 3.3.2 測(cè)量系統(tǒng)32-33
• 3.4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析33-40
• 3.4.1 不同采樣頻率下實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析33-39
• 3.4.2 不同攻角下實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析39-40
• 3.5 數(shù)值仿真研究40-42
• 3.5.1 網(wǎng)格與計(jì)算方法40
• 3.5.2 三維仿真結(jié)果分析40-41
• 3.5.3 仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比41-42
• 3.6 小結(jié)42-43
• 第四章 來(lái)流條件及幾何參數(shù)對(duì)前體轉(zhuǎn)捩的影響43-53
• 4.1 幾何模型及網(wǎng)格劃分43-44
• 4.2 來(lái)流湍流度對(duì)轉(zhuǎn)捩位置的影響44-45
• 4.3 前緣鈍化半徑對(duì)轉(zhuǎn)捩的影響45-46
• 4.4 第二道斜激波的強(qiáng)度及位置對(duì)轉(zhuǎn)捩的影響46-48
• 4.4.1 第二道斜激波的強(qiáng)度對(duì)轉(zhuǎn)捩的影響46-47
• 4.4.2 第二道斜激波的位置對(duì)轉(zhuǎn)捩的影響47-48
• 4.5 三維效應(yīng)對(duì)轉(zhuǎn)捩的影響48-52
• 4.5.1 三維模型設(shè)計(jì)48-50
• 4.5.2 仿真結(jié)果分析與對(duì)比50-52
• 4.6 小結(jié)52-53
• 第五章氣動(dòng)控制對(duì)邊界層轉(zhuǎn)捩的影響研究53-73
• 5.1 二維氣動(dòng)控制方法及其相關(guān)研究53-56
• 5.1.1 壓力點(diǎn)處壓差的影響53-55
• 5.1.2 壓力點(diǎn)位置的影響55-56
• 5.2 二維引氣通道設(shè)計(jì)56-57
• 5.3 引氣通道幾何參數(shù)的影響57-63
• 5.3.1 引氣通道寬度的影響57-60
• 5.3.2 引氣通道進(jìn)出口尺寸的影響60-62
• 5.3.3 引氣通道出口位置的影響62-63
• 5.4 外界因素影響下引氣通道的工作特性63-68
• 5.4.1 鈍化半徑變化下引氣通道工作特性64-66
• 5.4.2 攻角變化下引氣通道的工作特性66-68
• 5.5 三維氣動(dòng)控制設(shè)計(jì)及其對(duì)轉(zhuǎn)捩的影響68-71
• 5.5.1 三維模型設(shè)計(jì)及網(wǎng)格尺寸68-69
• 5.5.2 三維仿真結(jié)果分析與對(duì)比69-71
• 5.6 小結(jié)71-73
• 第六章 結(jié)論與展望73-75
• 6.1 主要結(jié)論73
• 6.2 工作展望73-75
• 參考文獻(xiàn)75-78
• 致謝78-79
• 在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文79

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6 潘，

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