基于雙微楔的高超聲速激波與邊界層干擾控制研究
本文選題:流體力學(xué) + 高超聲速 ; 參考:《兵工學(xué)報(bào)》2016年09期
【摘要】:高超聲速飛行器在流場中通常會(huì)伴隨激波與邊界層干擾(SWBLI),其引發(fā)的流動(dòng)分離將導(dǎo)致進(jìn)氣道性能下降。采用分離渦模型結(jié)合有限體積離散方法、自適應(yīng)網(wǎng)格加密技術(shù),對(duì)來流馬赫數(shù)為7.0流場中SWBLI誘導(dǎo)的流動(dòng)分離進(jìn)行數(shù)值模擬,并基于邊界層流向速度、壓力梯度、形狀因子、總壓損失等參數(shù)討論了不同微楔高度的控制效果,分析雙微楔的控制機(jī)理。研究結(jié)果表明:雙微楔產(chǎn)生的兩對(duì)流向渦對(duì)之間的相互誘導(dǎo)促進(jìn)了各自流向渦對(duì)之間的卷吸作用,使得雙微楔對(duì)分離氣泡的消除效果優(yōu)于單只微楔;流動(dòng)總壓損失系數(shù)隨著微楔陣列高度的增加呈先減小、后增加的趨勢;綜合討論流向渦強(qiáng)度與形狀阻力的影響,高度為35%分離氣泡厚度的雙微楔控制效果最好,分離氣泡局部可減小至回流消失,邊界層形狀因子峰值降低86%,總壓損失降低1.9%.
[Abstract]:Hypersonic vehicle is usually accompanied by shock wave and boundary layer interference in the flow field. Using the separation vortex model and the finite volume discrete method, adaptive mesh encryption technique is used to simulate the flow separation induced by SWBLI in the flow field with Mach number of 7.0. The flow separation is based on the flow velocity, pressure gradient and shape factor of the boundary layer. The control effect of different micro wedge height is discussed and the control mechanism of double micro wedge is analyzed. The results show that the mutual induction between the two pairs of flow vortex pairs produced by the double microwedge promotes the entrainment between the two pairs of vortex pairs, which makes the elimination effect of the separation bubble of the double microwedge pair better than that of the single microwedge pair. The total pressure loss coefficient of the flow decreases first and then increases with the increase of the height of the micro wedge array, and the effect of flow vortex strength and shape resistance is discussed synthetically, and the control effect of double micro wedge with the height of 35% separation bubble thickness is the best. The local separation bubble can be reduced until the circumfluence disappears, the peak value of the boundary layer shape factor decreases 86% and the total pressure loss decreases 1.9%.
【作者單位】: 南京理工大學(xué)瞬態(tài)物理國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【基金】:總裝備部預(yù)先研究項(xiàng)目(9140C300206150C30143) 江蘇省普通高校研究生創(chuàng)新計(jì)劃項(xiàng)目(KYZZ15_0134)
【分類號(hào)】:O354.5
【相似文獻(xiàn)】
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本文編號(hào):1903685
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