發(fā)布時(shí)間：2021-05-09 09:18

　　周期振蕩作為一種有效的壁面流動(dòng)控制手段受到廣泛關(guān)注,而其對(duì)激波/湍流邊界層干擾的影響目前鮮有研究。本文采用高精度直接數(shù)值模擬（DNS）方法對(duì)馬赫數(shù)2.9、12°激波入射角、強(qiáng)振蕩下的激波/湍流邊界層干擾進(jìn)行了系統(tǒng)研究。通過(guò)與無(wú)振蕩工況的定量比較,揭示了展向強(qiáng)振蕩對(duì)干擾區(qū)內(nèi)復(fù)雜流動(dòng)結(jié)構(gòu)的影響規(guī)律及作用機(jī)制,如分離泡尺度、物面壓力脈動(dòng)非定常特性、物面剪切的非定常特性及統(tǒng)計(jì)特征等。研究發(fā)現(xiàn):在展向強(qiáng)振蕩作用下,分離點(diǎn)位置提前,間歇區(qū)長(zhǎng)度增大;同時(shí)由于分離泡內(nèi)強(qiáng)黏性耗散的影響,展向振蕩的穿透高度約為分離泡高度的4%,因而對(duì)流動(dòng)結(jié)構(gòu)不會(huì)產(chǎn)生實(shí)質(zhì)影響。但展向強(qiáng)振蕩會(huì)對(duì)壁面附近流動(dòng)造成顯著影響,如強(qiáng)振蕩誘導(dǎo)的壁面展向速度遠(yuǎn)大于流向速度,造成流向剪切與展向剪切之間夾角的概率密度函數(shù)峰值從0°偏移到80°～90°之間。物面壓力及剪切本征正交分解分析表明,展向振蕩會(huì)導(dǎo)致模態(tài)能量從低階模態(tài)向高階模態(tài)轉(zhuǎn)移,降低低頻運(yùn)動(dòng)的能量占比,增強(qiáng)再附后G?rtler渦等壁面附近旋渦結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。 

【文章來(lái)源】：航空學(xué)報(bào). 2020,41(12)北大核心EICSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：13 頁(yè)

【文章目錄】：
1 計(jì)算參數(shù)
2 展向振蕩對(duì)流場(chǎng)結(jié)構(gòu)的影響
3 展向振蕩對(duì)壁面脈動(dòng)量的影響
    3.1 壁面壓力脈動(dòng)
    3.2 壁面剪切脈動(dòng)
4 本征正交分解
    4.1 壁面壓力脈動(dòng)
    4.2 壁面流向剪切脈動(dòng)
    4.3 壁面展向剪切脈動(dòng)
5 結(jié)論


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]超聲速膨脹角入射激波/湍流邊界層干擾直接數(shù)值模擬[J]. 童福林,孫東,袁先旭,李新亮.  航空學(xué)報(bào). 2020(03)
[2]激波/湍流邊界層干擾物面剪切應(yīng)力統(tǒng)計(jì)特性[J]. 童福林,周桂宇,周浩,張培紅,李新亮.  航空學(xué)報(bào). 2019(05)
[3]壓縮拐角激波與旁路轉(zhuǎn)捩邊界層干擾數(shù)值研究[J]. 童福林,唐志共,李新亮,吳曉軍,朱興坤.  航空學(xué)報(bào). 2016(12)
[4]Heat20transport20mechanisms20of20low20Mach20number20turbulent20channel20flow20with20spanwise20wall20oscillation[J]. Jian Fang·Li-Peng Lu National Key Laboratory of Science and Technology on Aero-Engines, School of Jet Propulsion,Beihang University,100191 Beijing,China Liang Shao Laboratory of Fluid Mechanics and Acoustics, Ecole Centrale de Lyon,Lyon,France.  Acta Mechanica Sinica. 2010(03)



本文編號(hào)：3177042