平面附壁射流的主动控制研究

发布时间：2021-09-19 17:05

　　在航空航天领域中,分离、再附流动是一种常见流动现象,理解其动态特性并掌握它的控制规律具有重要的意义。本文以一种经典的分离、再附流动——平面附壁射流为例,通过实验方法研究其中的主要流动结构（“wall jet motion”,“shear layer mode”,“shedding-type motion”）,并探究在不同参数下小幅周期性激励对流场主要运动形式（不同的尺度的拟序结构）的影响,从而充分认识类似复杂剪切流的内在机理。此外,通过线性随机估计与本征正交分解的方法初步探究与估计壁面压强脉动相关的空间速度场。在本次研究中,基于射流高度（H_j=20mm）和平均来流速度（U_e）的雷诺数约为10318。实验通过对称放置在射流出口处的一对合成射流激励器产生周期性扰动,其中激励强度（A_s=u_s^′/U_e=0.1-0.4）,而无量纲激励频率（f^*）从0.03至0.3变化。此外,激励的方式为上下单侧激励。壁面的压强信息通过放置在壁面沿来流（与射流平... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 引言
    1.1 研究背景
    1.2 研究目标
2 文献综述
    2.1 附壁射流
    2.2 其他分离流
        2.2.1 分离的湍流边界层
        2.2.2 后向台阶流动
        2.2.3 钝头板绕流
    2.3 分离流动的主动控制
3 实验方法
    3.1 实验装置
    3.2 测量设备
        3.2.1 热线风速仪
        3.2.2 激光粒子测速仪
        3.2.3 压强传感器
    3.3 数据采集与处理
4 周期性激励下的平面附壁射流场(xy平面)
    4.1 时均流场分布
    4.2 雷诺正应力
    4.3 壁面压强分布
    4.4 本征正交分解分析
5 平面附壁射流中的三维结构预测(yz平面)
    5.1 三维的平均流场
    5.2 壁面压强POD
    5.3 LSE-POD
结论
参考文献
附录A 平板射流的出口速度
附录B 热线的标定
附录C 合成射流激励器的标定
附录D POD分解的模态分布
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]Response of turbulent fluctuations to the periodic perturbations in a flow over a backward facing step[J]. Zhuoyue Li,Honglei Bai,Nan Gao.  Theoretical & Applied Mechanics Letters. 2015(05)
[2]基于主动流动控制的射流矢量偏转技术[J]. 顾蕴松,李斌斌,程克明.  实验力学. 2012(01)
[3]主动流动控制技术研究[J]. 战培国,程娅红,赵昕.  航空科学技术. 2010(05)



本文编号：3402002