激波/湍流边界层干扰中的自适应控制技术 被引量：3

1

作者 黄伟 吴瀚 +2 位作者 钟翔宇 杜兆波 柳军 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期49-61,共13页

从激波/湍流边界层干扰机理以及流动控制的迫切需求入手,从自适应涡流发生器、自适应鼓包、自适应微射流以及自适应次流循环四个方面对激波/湍流边界层干扰中的自适应控制技术研究进展进行了总结。分析认为,结合AI技术发展自适应流动控... 从激波/湍流边界层干扰机理以及流动控制的迫切需求入手,从自适应涡流发生器、自适应鼓包、自适应微射流以及自适应次流循环四个方面对激波/湍流边界层干扰中的自适应控制技术研究进展进行了总结。分析认为,结合AI技术发展自适应流动控制技术,加速控制方式智能化,可作为新一代高超声速飞行器宽速域飞行的重要技术手段。具体来说,就是通过调节外加激励对高超声速飞行器不同区域实现局部流动加/减速、气动热防护、气动控制等功能,根据流场参数建立控制反馈回路,自适应调整局部流场结构,以满足工程实际需求。 展开更多

关键词 自适应流动控制 激波/湍流边界层干扰 高超声速飞行器 自主决策 分离 热流峰值

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湍流普朗特数在高超声速绕流中的修正

2

作者 刘景源 《弹箭与制导学报》 北大核心 2024年第1期1-5,共5页

为精确模拟高超声速激波/湍流边界层干扰导致的复杂非平衡湍流流动,提出一种湍流普朗特数修正模型。应用数值模拟及理论分析方法,对高超声速来流马赫数为9.22的平板、压缩拐角等绕流进行数值分析,评估了所提出的湍流普朗特数修正模型。... 为精确模拟高超声速激波/湍流边界层干扰导致的复杂非平衡湍流流动,提出一种湍流普朗特数修正模型。应用数值模拟及理论分析方法,对高超声速来流马赫数为9.22的平板、压缩拐角等绕流进行数值分析,评估了所提出的湍流普朗特数修正模型。数值模拟结果与实验数据及Kays湍流普朗特数模型的对比表明:对高超声速复杂流动,湍流普朗特数应进行修正,提出的经湍流非平衡参数修正的湍流普朗特数修正模型与原模型及Kays模型相比,给出的壁面压强、壁面热流更精确,壁面最大热流相对误差小于6%。 展开更多

关键词 高超声速 激波/湍流边界层干扰 气动热 湍流普朗特数 数值模拟

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激波与湍流边界层干扰流动的马赫数效应

3

作者 吴正园 高振勋 +3 位作者 陈新民 蒋崇文 李椿萱 葛航 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期3484-3494,共11页

激波与湍流边界层相互干扰(SWTBLI)现象可诱导形成复杂的流场结构和气动力热分布特性,其干扰机制和影响机理至今仍未被充分掌握。为分析超/高超声速SWTBLI流动的机理,开展了来流马赫数为3、5、11条件下压缩拐角流动的直接数值模拟(DNS)... 激波与湍流边界层相互干扰(SWTBLI)现象可诱导形成复杂的流场结构和气动力热分布特性,其干扰机制和影响机理至今仍未被充分掌握。为分析超/高超声速SWTBLI流动的机理,开展了来流马赫数为3、5、11条件下压缩拐角流动的直接数值模拟(DNS)研究。结果显示,SWTBLI使干扰区内的速度、压强等物理量的脉动显著增强,且增强幅值随来流马赫数升高而增大;同时,上游边界层中的温度、压强等物理量的脉动也随来流马赫数的增大而增强。在SWTBLI作用下,流动的可压缩效应明显增强,干扰区内压力膨胀项和膨胀耗散项不再可忽略。在高超声速条件下,上游边界层中的压力膨胀项和膨胀耗散项也比较重要。此外,SWTBLI诱导的壁面压强平均值和脉动均方根值的分布存在共性。在所有来流马赫数下,干扰区内的壁面压强脉动相比上游边界层均显著增强,并形成明显的峰值。流动发生显著分离时,将分别形成位于平均分离点和再附点附近的壁面压强脉动峰值。 展开更多

关键词 激波与湍流边界层相互干扰 高超声速流动 可压缩湍流 直接数值模拟 分离流

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面向内流的激波/边界层湍流模型数据同化及应用

4

作者 杨茂桃 郭明明 +3 位作者 田野 易淼荣 乐嘉陵 张华 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期44-55,共12页

为研究压缩拐角激波/边界层干扰问题和机器学习方法在湍流模型参数辨识中的有效性,提出一种面向内流的激波/边界层湍流模型数据同化方法,以Kriging代理模型传播参数不确定量化过程,基于贝叶斯框架构建似然函数作为评判标准,最后利用粒... 为研究压缩拐角激波/边界层干扰问题和机器学习方法在湍流模型参数辨识中的有效性,提出一种面向内流的激波/边界层湍流模型数据同化方法,以Kriging代理模型传播参数不确定量化过程,基于贝叶斯框架构建似然函数作为评判标准,最后利用粒子群优化算法近似获取参数的最大似然估计并进行参数验证。结果表明,通过校准大角度(24°)压缩拐角获取的湍流模型参数,可以应用到相同条件下相对较小的小角度(20°,16°和8°)压缩拐角,获取的壁面压力、摩阻系数和速度剖面均与试验值基本吻合。在Ma=2.85下校准的壁面压力,均方根误差由60.29%下降到16.56%。将大角度下获取的参数应用到Ma=2.9和不同的入射边界层厚度的条件下,获取的壁面压力和速度剖面仍与试验值基本吻合,验证了小范围马赫数内湍流模型参数的适用性。 展开更多

关键词 激波/边界层干扰 数据同化 SST湍流模型 贝叶斯优化 参数辨识 普适性分析

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双垂直楔交叉激波与转捩边界层干扰

5

作者 易淼荣 张若凌 +3 位作者 岳茂雄 李莉 任虎 赵慧勇 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期17-28,共12页

针对超声速双垂直楔构型产生的交叉激波与转捩边界层干扰现象,结合风洞试验与数值模拟进行了深入研究。试验在中国空气动力研究与发展中心Φ600 mm脉冲燃烧风洞中开展,来流马赫数3.0,单位雷诺数2.1×10^(6)m^(-1),获得了流场纹影、... 针对超声速双垂直楔构型产生的交叉激波与转捩边界层干扰现象,结合风洞试验与数值模拟进行了深入研究。试验在中国空气动力研究与发展中心Φ600 mm脉冲燃烧风洞中开展,来流马赫数3.0,单位雷诺数2.1×10^(6)m^(-1),获得了流场纹影、壁面压力和壁面热流。结果表明:受交叉激波逆压梯度作用,层流边界层在激波交汇附近分离,并在干扰区迅速转捩;在上游安装斜坡型涡流发生器或粗糙带,诱导边界层在干扰前转捩为湍流,分离区被有效抑制,干扰区热流明显下降(热流峰值下降超过25%)。数值模拟和风洞试验得到的激波结构、壁面压力吻合良好,但壁面热流计算值明显大于试验值。对比转捩模型和湍流模型计算结果发现:明显偏高的湍流黏性系数是RANS方法在非分离区过高预测干扰区热流的主要原因。 展开更多

关键词 交叉激波 激波边界层干扰 湍流 转捩

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基于改进SST模型的分离流动数值模拟 被引量：15

6

作者 甘文彪 周洲 +1 位作者 许晓平 王睿 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期595-602,共8页

对SST湍流模型进行了改进,并通过对典型分离流动进行数值模拟,来检验和提高模型预测分离流动的能力。基于亚声速分离流动,提出了提高雷诺应力的模拟精度和分离流修正的改进方法,并进行了对比研究得出结论;在亚声速分离流动分析结论基础... 对SST湍流模型进行了改进,并通过对典型分离流动进行数值模拟,来检验和提高模型预测分离流动的能力。基于亚声速分离流动,提出了提高雷诺应力的模拟精度和分离流修正的改进方法,并进行了对比研究得出结论;在亚声速分离流动分析结论基础上,采用了可压缩性修正方法,开展了跨声速、超声速和高超声速激波/边界层干扰分离流动的数值模拟研究。结果表明:提高雷诺应力的模拟精度和采用分离流修正明显地提高了SST湍流模型对分离流动的模拟能力;适当地可压缩性修正对超声速和高超声速分离流动的计算精度有改善作用。 展开更多

关键词 SST湍流模型 分离流 雷诺应力 可压缩性修正 激波 边界层干扰

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超燃进气道激波/湍流边界层干扰 被引量：10

7

作者 潘宏禄 李俊红 沈清 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期1172-1178,共7页

针对超燃进气道湍流边界层/激波干扰引起的分离问题,采用基于5阶WENO数值格式的大涡模拟(LES)方法开展流场湍流非定常预测,旨在分析进气道湍流化技术实现进气道起动的可行性。研究表明,平板激波/湍流边界层干扰(STBLI)问题,LES方法能够... 针对超燃进气道湍流边界层/激波干扰引起的分离问题,采用基于5阶WENO数值格式的大涡模拟(LES)方法开展流场湍流非定常预测,旨在分析进气道湍流化技术实现进气道起动的可行性。研究表明,平板激波/湍流边界层干扰(STBLI)问题,LES方法能够清晰、可靠预测反射、分离激波形成过程及激波与充分发展湍流边界层的相互干扰,定量结果与试验一致;进气道研究方面,层流状态下,激波干扰产生强分离,导致进气道堵塞,而采用湍流化控制后试验和计算均表明流场分离明显减小,流场稳定且无明显堵塞现象,进气道可以起动,总压恢复系数达到要求,该结果表明,利用强湍流化减弱分离,实现进气道起动思想是可行的。 展开更多

关键词 湍流 超声速边界层 激波 湍流干扰 进气道 大涡模拟

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B/L湍流模型在强压力梯度流场计算中的应用 被引量：27

8

作者 梁德旺 黄国平 赵海峰 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第1期37-42,共6页

对在湍流计算中已得到广泛应用的Ｂａｌｄｗｉｎ／Ｌｏｍａｘ（Ｂ／Ｌ）代数湍流模型进行了修正。修正后的Ｂ／Ｌ模型考虑了压力梯度及物面引射速度对内层ＶａｎＤｒｉｅｓｔ衰减因子的影响。与此同时，文中还用修正的Ｂ／Ｌ湍流模型对... 对在湍流计算中已得到广泛应用的Ｂａｌｄｗｉｎ／Ｌｏｍａｘ（Ｂ／Ｌ）代数湍流模型进行了修正。修正后的Ｂ／Ｌ模型考虑了压力梯度及物面引射速度对内层ＶａｎＤｒｉｅｓｔ衰减因子的影响。与此同时，文中还用修正的Ｂ／Ｌ湍流模型对亚声平板附面层流动、拉伐尔喷管内的正激波／湍流附面层干扰流动进行了计算。计算与实验结果比较表明，修正后的Ｂ／Ｌ模型不仅可以更准确地计算具有强压力梯度的激波／附面层干扰区内流动压力分布，而且还可以准确地预报激波／附面层干扰引起的流动分离，从而为Ｂ／Ｌ模型的工程应用开拓了领域。 展开更多

关键词 湍流模型 计算流体力学 流场 压力梯度

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超声速流中激波/湍流附面层干扰数值模拟 被引量：13

9

作者 雷雨冰 梁德旺 黄国平 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期1-5,共5页

采用修正的 B/L湍流模型以及多块结构化网格求解了二维 N- S方程 ,分别对超声速流和高超声速流中的激波 /湍流附面层干扰进行了数值研究。本文首先研究了进口马赫数为 2 .96的超声速流 ,计算结果准确预测了入射斜激波在平直壁面引起湍... 采用修正的 B/L湍流模型以及多块结构化网格求解了二维 N- S方程 ,分别对超声速流和高超声速流中的激波 /湍流附面层干扰进行了数值研究。本文首先研究了进口马赫数为 2 .96的超声速流 ,计算结果准确预测了入射斜激波在平直壁面引起湍流附面层分离的流动特征 :分离点的反射激波、分离包引起的膨胀扇以及再附点的反射激波。计算的壁面压力分布与实验值吻合较好 ,计算的分离区长度与实验值比较有一定误差。本文还对进口马赫数为 9.2 2的高超声速流中压缩角引起的激波 /湍流附面层干扰进行了数值研究 。 展开更多

关键词 超声速流 激波 湍流附面层 干扰 数值模拟 飞行器

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封闭空间中火焰-冲击波相互作用及缸内压力波动现象分析 被引量：4

10

作者 高东志 卫海桥 +3 位作者 周磊 刘丽娜 赵健福 徐在龙 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2017年第2期31-36,共6页

研究了在自主设计的带孔板新型的定容燃烧弹中,采用氢气-空气作为燃料,得到不同强度的加速火焰和冲击波,证明了湍流火焰和冲击波的相互作用。利用高速纹影技术捕捉经过孔板之后产生的湍流火焰前锋和超声速传播的冲击波。分析孔径、孔隙... 研究了在自主设计的带孔板新型的定容燃烧弹中,采用氢气-空气作为燃料,得到不同强度的加速火焰和冲击波,证明了湍流火焰和冲击波的相互作用。利用高速纹影技术捕捉经过孔板之后产生的湍流火焰前锋和超声速传播的冲击波。分析孔径、孔隙率对火焰传播速度、冲击波强度以及缸内压力波动强度的影响规律。发现在一定的初始条件下,层流火焰经过孔板加速会产生清晰的冲击波,反射冲击波与火焰相互作用,会使得火焰发生往复传播。此时的缸内压力也会出现较大幅度的波动。这种火焰与冲击波的相互作用机理被认为是导致缸内压力大幅波动的原因。该研究为小型强化汽油机爆震现象的研究提供借鉴,也为DDT和脉冲爆轰现象的研究提供了一种新方法。 展开更多

关键词 冲击波 湍流加速 相互作用 压力波动

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高超声速激波湍流边界层干扰直接数值模拟研究 被引量：19

11

作者 童福林 李欣 +1 位作者 于长平 李新亮 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第2期197-208,共12页

高超声速激波与湍流边界层干扰会导致飞行器表面出现局部热流峰值,严重影响飞行器气动性能和飞行安全.针对高马赫数激波干扰问题,以往数值研究多采用雷诺平均方法,而在直接数值模拟方面的相关工作较为少见.开展高超声速激波与湍流边界... 高超声速激波与湍流边界层干扰会导致飞行器表面出现局部热流峰值,严重影响飞行器气动性能和飞行安全.针对高马赫数激波干扰问题,以往数值研究多采用雷诺平均方法,而在直接数值模拟方面的相关工作较为少见.开展高超声速激波与湍流边界层干扰的直接数值模拟研究,有助于进一步提升对其复杂流动机理认识和理解,同时也将为现有湍流模型和亚格子应力模型的改进提供理论依据.采用直接数值模拟方法对来流马赫数6.0,34?压缩拐角内激波与湍流边界层的干扰问题进行了研究.基于雷诺应力各向异性张量,分析了高超声速湍流边界层在压缩拐角内的演化特性.通过对湍动能输运方程的逐项分析,系统地研究了可压缩效应对湍动能及其输运的影响机制.采用动态模态分解方法,探讨了干扰流场的非定常运动历程.研究结果表明,随着湍流边界层往下游发展,近壁湍流的雷诺应力状态由两组元轴对称状态逐渐演化为两组元状态,外层区域则由轴对称膨胀趋近于各向同性.干扰流场内存在强内在压缩性效应(声效应),其对湍动能输运的影响主要体现在压力-膨胀项,而对膨胀-耗散项影响较小.高超声速下压缩拐角内的非定常运动仍存在以分离泡膨胀/收缩为特征的低频振荡特性,其物理机制与分离泡剪切层密切相关. 展开更多

关键词 高超声速 激波湍流边界层干扰 直接数值模拟 湍动能 低频振荡

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高超声速绕平板上直立圆柱流动特性研究 被引量：5

12

作者 马汉东 李素循 吴礼义 《宇航学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第1期1-5,共5页

以平板上直立半无限高圆柱体为研究对象 ,采用 Roe三阶通量差分分裂格式求解雷诺平均 N- S方程 ,数值模拟研究了高超声速且壁面有传热条件下三维湍流流场的激波边界层干扰特性 ,物面压力分布计算值与实验值吻合良好 ,数值模拟结果可见... 以平板上直立半无限高圆柱体为研究对象 ,采用 Roe三阶通量差分分裂格式求解雷诺平均 N- S方程 ,数值模拟研究了高超声速且壁面有传热条件下三维湍流流场的激波边界层干扰特性 ,物面压力分布计算值与实验值吻合良好 ,数值模拟结果可见圆柱上游分离区流场是一个马蹄形五涡结构且存在有二次分离激波 ,这是一种值得深入研究的流动新现象。 展开更多

关键词 圆柱 激波 边界层干扰 湍流 数值模拟 N-S方程

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三维管内激波/湍流附面层干扰流场的数值模拟 被引量：5

13

作者 梁德旺 王国庆 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期139-144,共6页

给出了可压缩性及曲率修正两方程湍流模型 ,用它对跨音速三维喷管管内激波 /湍流附面层干扰流场进行了数值模拟 ;给出了不同纵向截面上的激波结构、等马赫线图和四周固壁上的摩擦力线谱。将计算所得的摩擦力线谱、激波结构与实验结果进... 给出了可压缩性及曲率修正两方程湍流模型 ,用它对跨音速三维喷管管内激波 /湍流附面层干扰流场进行了数值模拟 ;给出了不同纵向截面上的激波结构、等马赫线图和四周固壁上的摩擦力线谱。将计算所得的摩擦力线谱、激波结构与实验结果进行了比较。分析了横截面上的流动结构 ,计算与实验吻合较好 ,进一步证实可压缩性及曲率修正两方程湍流模型能够较好地模拟激波 /湍流附面层干扰流场 ,满足工程设计和分析要求。 展开更多

关键词 三维管 激波 湍流 附面层干扰 流场模型 数值模拟

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两方程湍流模型的可压缩性修正及其应用 被引量：8

14

作者 梁德旺 王国庆 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2000年第1期98-104,共7页

本文在不可压两方程湍流模型的基础上进行可压缩性修正 ,给出了k ε、k ω两方程模型的可压缩性修正方程 ,并对亚声平板湍流流动和跨声喷管流动进行了数值模拟 ,得到了较好的结果。从而证实了两方程湍流模型经过可压缩性修正 ,能较好地... 本文在不可压两方程湍流模型的基础上进行可压缩性修正 ,给出了k ε、k ω两方程模型的可压缩性修正方程 ,并对亚声平板湍流流动和跨声喷管流动进行了数值模拟 ,得到了较好的结果。从而证实了两方程湍流模型经过可压缩性修正 ,能较好地模拟可压缩流动。 展开更多

关键词 湍流模型 激波/边界层干扰 可压缩性

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数值研究平板方舵激波-湍流边界层干扰 被引量：9

15

作者 邓小刚 张涵信 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 1993年第6期651-657,共7页

数值研究了平板方舵激波-湍流边界层干扰流场。模拟出了分离激波与弓型激波砬撞后形成的“λ”激波结构;消晰地显示了分离区中的旋涡结构,发现流场中会出现二次分离涡,并从理论上分析了流场对称面涡心形态与非定常的关系,得到了涡心为... 数值研究了平板方舵激波-湍流边界层干扰流场。模拟出了分离激波与弓型激波砬撞后形成的“λ”激波结构;消晰地显示了分离区中的旋涡结构,发现流场中会出现二次分离涡,并从理论上分析了流场对称面涡心形态与非定常的关系,得到了涡心为不稳定螺旋点或出现极限环是非定常流动特征的新结论。 展开更多

关键词 数值计算 涡运动 湍流边界层

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激波/湍流边界层干扰压力脉动特性数值研究 被引量：5

16

作者 童福林 段俊亦 +1 位作者 周桂宇 李新亮 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第7期1829-1841,共13页

激波/湍流边界层干扰问题广泛存在于高速飞行器内外流动中,激波干扰会导致局部流场出现强压力脉动,严重影响飞行器气动性能和飞行安全.为了考察干扰区内脉动压力的统计特性,对来流马赫数2.25,激波角33.2°的入射激波与平板湍流边界... 激波/湍流边界层干扰问题广泛存在于高速飞行器内外流动中,激波干扰会导致局部流场出现强压力脉动,严重影响飞行器气动性能和飞行安全.为了考察干扰区内脉动压力的统计特性,对来流马赫数2.25,激波角33.2°的入射激波与平板湍流边界层相互作用问题进行了直接数值模拟研究.在对计算结果进行细致验证的基础上,分析比较了干扰区外层和物面脉动压力的典型统计特征,如脉动强度、功率谱密度、两点相关和时空关联特性等,着重探讨了两者的差异及其原因.研究发现,激波干扰对外层和物面压力脉动的影响差异显著.分离区内脉动以低频特征为主,随后再附区外层压力脉动的峰值频率往高频区偏移,而物面压力脉动的低频能量仍相对较高.两点相关结果表明,外层和物面脉动压力的展向关联性均明显强于其流向,前者积分尺度过激波急剧增长随后缓慢衰减,而后者积分尺度整体上呈现逐步增大趋势.此外,时空关联分析结果指出,脉动压力关联系数等值线仍符合经典的椭圆形分布,干扰区下游压力脉动对流速度将减小,外层对流速度仍明显高于物面. 展开更多

关键词 激波/湍流边界层干扰 压力脉动 功率谱密度 两点相关 时空关联

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跨声速和超声速流中激波/边界层干扰数值模拟 被引量：6

17

作者 谭杰 金捷 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期394-400,共7页

对SST湍流模型中的Bradshaw常数a1进行了修正,并对跨声速和超声速流中激波/边界层干扰进行了数值模拟研究,空间离散采用二阶精度差值的低耗散通量分裂格式(LDFSS),时间离散采用对称高斯-赛德尔(SGS)算法。结果表明:在跨声速流动中,计算... 对SST湍流模型中的Bradshaw常数a1进行了修正,并对跨声速和超声速流中激波/边界层干扰进行了数值模拟研究,空间离散采用二阶精度差值的低耗散通量分裂格式(LDFSS),时间离散采用对称高斯-赛德尔(SGS)算法。结果表明:在跨声速流动中,计算得到的壁面压力分布、分离区长度和速度剖面都与实验值吻合较好,而且很好地模拟了典型的λ激波结构;在超声速流动中,修正后模型的计算精度较原始模型有了较大改善,计算得到壁面压力分布和分离点的位置都和实验值吻合较好。 展开更多

关键词 激波/边界层干扰 数值仿真 剪切应力输运湍流模型

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含激波、旋涡和声波的复杂多尺度流动的直接数值模拟 被引量：2

18

作者 张树海 李虎 刘旭亮 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2012年第8期99-107,共9页

本文主要报道了我们近年来在银河并行机上采用五阶WENO格式所做的一系列直接数值模拟研究,主要包括激波与单旋涡相互作用、激波与旋涡对相互作用、激波与三维纵向旋涡的相互作用,以及可压缩各向同性湍流。研究的主要目的是揭示激波与旋... 本文主要报道了我们近年来在银河并行机上采用五阶WENO格式所做的一系列直接数值模拟研究,主要包括激波与单旋涡相互作用、激波与旋涡对相互作用、激波与三维纵向旋涡的相互作用,以及可压缩各向同性湍流。研究的主要目的是揭示激波与旋涡间相互作用中的激波动力学特性、旋涡变形、旋涡破裂和声波的产生机理,以及湍流等多尺度复杂流动的流场结构和流动机理。研究表明,高阶WE-NO格式具有很好的分辨率和稳定性,是研究上述包含强间断与复杂流场结构的流动的理想数值方法。研究发现,激波与强旋涡相互作用具有多级特征,即激波与初始旋涡的相互作用、反射激波与变形旋涡的相互作用、小激波与变形旋涡的相互作用。激波与旋涡对相互作用中产生的声波包含两个区域:线性区和非线性区。在线性区,激波与旋涡对相互作用产生的声波是激波分别与每个旋涡单独作用产生的声波的线性叠加;而在非线性区则与激波和耦合旋涡对的作用有关。在激波与纵向旋涡的相互作用过程中,发现旋涡破裂区存在多螺旋结构。在高初始湍流马赫数的各向同性湍流脉动场中,也发现了广泛报导的"小激波"的存在,这是可压缩湍流有别于不可压缩湍流的显著结构特征。 展开更多

关键词 直接数值模拟 并行计算 激波-旋涡相互作用 声波 可压缩各向同性湍流

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高超音速湍流分离表面热流率的脉动特性 被引量：2

19

作者 王世芬 李清泉 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 1991年第4期426-432,共7页

本文给出高超音速湍流分离不稳定特性的实验研究结果。试验条件是:自由流马赫数为 7.8,单位长度雷诺数为 3.5×10~7/米。分离流场由有限展长前向台阶产生,并用有高空间分辨率和快速响应的一列平齐安装的铂膜电阻温度计和多通道系统... 本文给出高超音速湍流分离不稳定特性的实验研究结果。试验条件是:自由流马赫数为 7.8,单位长度雷诺数为 3.5×10~7/米。分离流场由有限展长前向台阶产生,并用有高空间分辨率和快速响应的一列平齐安装的铂膜电阻温度计和多通道系统测量其表面热流率脉动。信号的条件采样分析结果表明:分离激波的根部由一束压缩波构成,流向展长约二分之一来流边界层厚度,在边界层外汇聚成单一主激波。这种激波结构极其不稳定,出现大尺度运动,流向运动的尺度约为分离激波上游影响区域长度的22％。激波振荡频率为一宽频带,主要集中在 1～3 千赫。在分离激波运动区域,热流脉动呈间歇性,在无扰动和激波扰动间跳跃。可以认为这种间歇性是分离激波系统大尺度振荡的结果。在激波运动区域的下游为分离区,流体继续压缩,热流脉动无间歇。 展开更多

关键词 紊流 分离流 热流率 脉动 高超音速

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液晶显示方法研究管内马赫数4拟似冲击波流动 被引量：1

20

作者 王东屏 兆文忠 +1 位作者 杉山弘 东条启 《空气动力学学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第4期521-525,共5页

在一个压力-真空型超声速风洞中,剪切应力敏感的液晶表面流动显示技术被用来研究方管内马赫数4拟似冲击波的超声速流动。实验是在日本室兰工业大学的超声速风洞中进行。它提供了关于测试表面流动结构的定性信息,诸如湍流边界层分离和再... 在一个压力-真空型超声速风洞中,剪切应力敏感的液晶表面流动显示技术被用来研究方管内马赫数4拟似冲击波的超声速流动。实验是在日本室兰工业大学的超声速风洞中进行。它提供了关于测试表面流动结构的定性信息,诸如湍流边界层分离和再附,以及边界层流动的维数等。液晶显示结果与纹影实验照片和油膜方法进行比较,证实了它是一种非常有效的表面流动显示工具。 展开更多

关键词 拟似冲击波 表面流动显示 剪切-敏感液晶 冲击波/湍流边界层相互作用 湍流边界层分离

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