本文關(guān)鍵詞：斜激波串非定常流動(dòng)特性研究

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【摘要】：超聲速氣流的減速增壓往往伴隨著激波的出現(xiàn),而強(qiáng)度足夠大的斜激波和壁面附近的附面層的相互干擾使得附面層形態(tài)發(fā)生變化,產(chǎn)生分離和再附,形成異常復(fù)雜的多重激波附面層干擾結(jié)構(gòu),又稱(chēng)斜激波串結(jié)構(gòu)。超聲速下斜激波串的動(dòng)態(tài)特性研究對(duì)飛行器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和氣動(dòng)性能具有重要的意義。本文在Ma5來(lái)流下對(duì)斜激波串動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行了試驗(yàn)研究,測(cè)量手段包括時(shí)序紋影采集和同步的瞬態(tài)壓力測(cè)量,并對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了理論分析,同時(shí)對(duì)典型工況流場(chǎng)進(jìn)行了數(shù)值模擬。本次試驗(yàn)結(jié)果繼續(xù)充實(shí)了課題組前期的Ma1.5~3來(lái)流工況下激波串試驗(yàn)數(shù)據(jù)庫(kù),包括斜激波串在不同位置、不同移動(dòng)速度下的軸向壓力分布和時(shí)序紋影圖片。試驗(yàn)結(jié)果表明,斜激波串并不是呈現(xiàn)一個(gè)單調(diào)前移的規(guī)律,而是在整個(gè)前移趨勢(shì)的背景下,始終伴隨著以某個(gè)當(dāng)?shù)匚恢脼槠胶恻c(diǎn)的沿流向的前后移動(dòng),即斜激波串結(jié)構(gòu)自身“振蕩著向上游移動(dòng)”。未受到斜激波串前緣激波影響的來(lái)流流場(chǎng)流動(dòng)結(jié)構(gòu)影響了斜激波串的向上游移動(dòng)的規(guī)律,在來(lái)流流場(chǎng)中局部存在激波、壁面附面層和分離流干擾結(jié)構(gòu)的區(qū)域,斜激波串前緣激波會(huì)“瞬間掃過(guò)”這一區(qū)域,激波觀察、壁面瞬態(tài)壓力分布提供了這一現(xiàn)象的支持?jǐn)?shù)據(jù)。非定常流場(chǎng)數(shù)值模擬結(jié)果初步給出了“瞬間掃過(guò)”過(guò)程的流動(dòng)圖畫(huà),表明斜激波串在急劇前移的過(guò)程中伴隨著分離區(qū)合并的現(xiàn)象,這一現(xiàn)象或許會(huì)對(duì)上述試驗(yàn)結(jié)果負(fù)責(zé),課題組正在對(duì)這一現(xiàn)象繼續(xù)研究。本文的簡(jiǎn)化理論模型在流場(chǎng)中不存在大范圍流動(dòng)分離的情況下可以用來(lái)定性的分析流場(chǎng)中激波動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)結(jié)果。
【關(guān)鍵詞】：超聲速流動(dòng) 激波 斜激波串 Ma5 非定常流 數(shù)值模擬 分離區(qū)合并
【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(lèi)號(hào)】：V211
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-11
• 第一章 緒論11-21
• 1.1 研究背景11-12
• 1.2 激波串和“斜激波串”12-14
• 1.3 激波串的非定常特性14-20
• 1.4 本文的研究目標(biāo)和主要內(nèi)容20-21
• 第二章 斜激波串風(fēng)洞試驗(yàn)研究21-36
• 2.1 試驗(yàn)?zāi)Ｐ徒榻B21
• 2.2 試驗(yàn)風(fēng)洞介紹21-24
• 2.3 測(cè)試設(shè)備介紹24-26
• 2.3.1 壓強(qiáng)動(dòng)態(tài)采集系統(tǒng)24-25
• 2.3.2 高速紋影采集系統(tǒng)25
• 2.3.3 尾部斜板驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)25-26
• 2.3.4 試驗(yàn)過(guò)程控制系統(tǒng)26
• 2.4 試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理及分析26-35
• 2.4.1 傳感器壓強(qiáng)信號(hào)處理26-27
• 2.4.2 激波串未形成時(shí)流場(chǎng)分析27-29
• 2.4.3 激波串前移特性分析29-33
• 2.4.4 激波串動(dòng)態(tài)頻譜特性分析33-35
• 2.5 本章小結(jié)35-36
• 第三章 激波串移動(dòng)速度分析及對(duì)比36-50
• 3.1 正激波前后的參數(shù)關(guān)系推導(dǎo)36-37
• 3.2 激波運(yùn)動(dòng)速度與背壓變化率關(guān)系的推導(dǎo)37-42
• 3.3 理論與實(shí)驗(yàn)對(duì)比42-49
• 3.3.1 速度與背壓變化率間的系數(shù)K43-44
• 3.3.2 確定常數(shù)系數(shù)C的值:44-47
• 3.3.3 各測(cè)點(diǎn)的速度47-49
• 3.4 誤差產(chǎn)生原因分析49
• 3.5 本章小結(jié)49-50
• 第四章 斜激波串非定常流動(dòng)數(shù)值模擬50-65
• 4.1 算例介紹50-54
• 4.1.1 數(shù)值計(jì)算方法及離散50-52
• 4.1.2 邊界條件設(shè)置52
• 4.1.3 流動(dòng)介質(zhì)特性52-53
• 4.1.4 算例幾何模型53
• 4.1.5 網(wǎng)格生成53-54
• 4.2 算例分析54-64
• 4.2.1 算例1中T9的壓強(qiáng)信號(hào)歷程55
• 4.2.2 算例1斜激波串移動(dòng)特性分析55-58
• 4.2.3 斜激波串移動(dòng)速度與背壓變化率的關(guān)系58-59
• 4.2.4 分離區(qū)合并現(xiàn)象的產(chǎn)生與分析59-64
• 4.3 本章小結(jié)64-65
• 第五章 論文總結(jié)65-66
• 參考文獻(xiàn)66-69
• 致謝69

【相似文獻(xiàn)】

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