亚声速等膨胀方管射流轴置换现象的数值研究
发布时间:2018-06-11 13:48
本文选题:亚声速射流 + 方管射流 ; 参考:《推进技术》2016年02期
【摘要】:基于可压缩Navier-Stokes方程,采用大涡模拟方法与高精度WENO/TCD混合格式,对Ma=0.6的亚声速等膨胀方管射流的初始流场进行了数值研究。数值结果清晰地描述了初始主涡环的形成与三维演变过程。方管射流具有平面管与圆管射流的一般流场特征,但方管周向曲率的不一致导致轴向流动速度不均匀,使方形主涡环出现复杂的Biot-Savart自诱导变形,并在方形涡环截面上诱导形成4对反向流向涡对。在主涡环的Biot-Savart自诱导变形与流向涡对的诱导速度共同作用下致使主涡环截面形状相对于初始时旋转45°,完成轴置换。另外,在亚声速等膨胀射流中,流向涡对的诱导速度在轴置换中占主要作用。
[Abstract]:Based on compressible Navier-Stokes equations, a numerical study of the initial flow field of Ma-0.6 supersonic equal-expansion square tube jet was carried out by using a large eddy simulation method and a high-precision WENO-TCD scheme. The numerical results clearly describe the formation and three dimensional evolution of the initial main vortex ring. The square tube jet has the characteristics of the general flow field of the plane tube jet and the circular tube jet, but the inconsistency of the circumferential curvature of the square tube leads to the non-uniform axial flow velocity, resulting in the complex Biot-Savart self-induced deformation of the square main vortex ring. Four pairs of reverse flow vortex pairs were induced on the section of the square vortex ring. Under the combined action of Biot-Savart self-induced deformation of the main vortex ring and the induced velocity of the flow vortex pair, the cross section shape of the main vortex ring rotates 45 掳relative to the initial time to complete the axial replacement. In addition, in subsonic iso-expansion jet, the induced velocity of flow vortex pair plays a major role in axial displacement.
【作者单位】: 南京理工大学瞬态物理重点实验室;
【基金】:国家自然科学基金面上项目(11272156) 国家自然科学青年基金(11502117) 中国博士后基金(2015M571757)
【分类号】:O358
【参考文献】
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【共引文献】
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【二级参考文献】
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,本文编号:2005488
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