高超声速边界层转捩的几点认识

发布时间：2021-12-09 16:43

　　边界层转捩问题是高超声速飞行器研制过程中必须关注的关键问题之一,世界各航空航天大国都大力支持相关研究,且近几年的资助呈现增长趋势.本文结合风洞实验、数值模拟和理论分析,对该领域目前存在的一些热点问题开展了相关研究,并提出了自己的观点.（1）在Φ1 m高超声速风洞中得到了单位雷诺数、攻角和头部钝度对钝锥边界层转捩的影响规律.（2）头部钝度对高超声速边界层转捩的影响存在趋势反转现象,但国际学术界迄今尚未找到合理解释.本文提出应考虑前缘激波对自由流扰动的影响,同时应从钝前缘感受性和熵层效应两个角度研究这种反转现象.本文从这两个角度出发,通过直接数值模拟（DNS）和稳定性分析获得了一些初步结果.（3）在转捩后期,第二模态扰动波增长到一定阶段后会出现安静区,紧接着出现低频模态,本文通过DNS和模态分解等方法揭示了第二模态和低频模态之间的关系.（4）最后介绍一种新的饱和横流涡二次失稳模态,它的增长率与Z模态相当,但是由法向剪切引起,被命名为Y′模态. 

【文章来源】：中国科学:物理学 力学 天文学. 2019,49(11)北大核心CSCD

【文章页数】：14 页

【文章目录】：
1 引言
2 参数影响规律
    2.1 风洞实验概况
    2.2 单位雷诺数影响实验
    2.3 攻角影响实验
    2.4 头部钝度影响实验
3 钝度影响趋势反转现象研究
4 转捩后期模态转换
5 横流二次失稳
6 总结


【参考文献】：
期刊论文
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[3]高超声速绕钝体熵层基本流特性研究[J]. 欧吉辉,万兵兵,刘建新,曹伟.  空气动力学学报. 2018(02)
[4]高超声速边界层转捩研究现状与发展趋势[J]. 陈坚强,涂国华,张毅锋,徐国亮,袁先旭,陈诚.  空气动力学学报. 2017(03)
[5]有关近空间高超声速飞行器边界层转捩和湍流的两个问题[J]. 周恒,张涵信.  空气动力学学报. 2017(02)
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[8]可压缩横流失稳及其控制[J]. 徐国亮,符松.  力学进展. 2012(03)
[9]高超音速零攻角尖锥边界层转捩的机理[J]. 董明,罗纪生.  应用数学和力学. 2007(08)
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本文编号：3530951