基于大涡模拟的压缩拐角激波/边界层干扰研究

发布时间：2021-11-23 14:35

　　为了提高对激波/边界层相互干扰的基本理解,采用大涡模拟（LES）对来流马赫数Ma=2.9,转角为24°的压缩拐角激波与湍流边界层相互干扰进行了研究。采用回收/调节方法作为入口湍流生成技术,并在超声速平板湍流边界层上进行了验证。采用涡识别方法和数值纹影图等流动显示方法,研究了干扰区内激波与边界层相互干扰的结构变化特征。通过对比分析湍动能和雷诺正应力在不同流向位置的分布规律,研究表明:经过激波干扰后湍动能主要集中在边界层的外层,并在拐角附近形成一个低湍动能区;雷诺正应力流向分量和法向分量在边界层内的分布呈现为单峰结构,而展向分量呈现为双峰结构。运用间歇因子对分离激波的大尺度流向运动进行研究,发现激波围绕着平均分离点作前后运动,运动的尺度等于进口湍流边界层厚度的72%。证实了拐角下游G?rtler流向涡对的存在,并对其展向分布和空间演化特性进行了详细研究。 

【文章来源】：推进技术. 2019,40(05)北大核心EICSCD

【文章页数】：10 页

【文章目录】：
1 引言
2 物理模型与计算方法
    2.1 控制方程和数值解法
    2.2 湍流边界层生成技术
    2.3 计算模型及网格
    2.4 边界条件
    2.5 数值验证
        2.5.1 平板湍流边界层
        2.5.2 压缩拐角
3 结果分析和讨论
    3.1 流场结构
    3.2 湍流脉动
    3.3 激波的非定常运动
    3.4 G?rtler流向涡
4 结论


【参考文献】：
期刊论文
[1]压缩拐角激波与旁路转捩边界层干扰数值研究[J]. 童福林,唐志共,李新亮,吴晓军,朱兴坤.  航空学报. 2016(12)
[2]超声速层流/湍流压缩拐角流动结构的实验研究[J]. 武宇,易仕和,陈植,张庆虎,冈敦殿.  物理学报. 2013(18)
[3]“回收/调节”方法在混合LES/RANS模拟方法中的应用[J]. 陈逖,刘卫东,范晓樯,孙明波.  航空动力学报. 2011(06)

博士论文
[1]激波/湍流边界层相互作用流场组织结构研究[D]. 王博.国防科学技术大学 2015
[2]涡轮流场大涡模拟与拟序结构研究[D]. 史万里.南京航空航天大学 2012



本文编号：3514083