V形前缘对激波入射边界层流动影响的数值模拟与分析

V形前缘对激波入射边界层流动影响的数值模拟与分析

论文摘要

为指导V形溢流唇口下游的进气道内部流动分析,采用数值模拟开展V形尖前缘对二维斜激波入射平板边界层流动的影响研究。以气流偏转角6°的二元楔面为基准激波发生器,设计了展向气流收缩角α(0°~60°,0°对应二元构型)的V形前缘构型,开展对比研究。结果表明,V形前缘构型使得激波入射位置沿展向不均匀、流动具有明显三维特征,并且干扰区壁面压强上升、分离区尺度明显增大。在α=0°~60°范围内,干扰区流动的不均匀程度、分离区尺度随α增大单调增加。进一步分析表明,V形前缘构型干扰具有中间平直、侧边斜掠的耦合入射特性,体现为对称面壁面压强符合自由干扰理论,侧边斜掠入射区参数符合斜掠干扰的锥形流特征。对比二元与α=45°构型的无粘模拟结果,V形前缘会诱导展向两侧对称的斜掠激波、并在对称面相互干扰产生平直的"桥"激波,这使得激波入射位置沿展向不均匀并偏向下游。其中对称面处平直入射激波压升比(2.49)高于二元构型结果 (2.24),侧边斜掠激波强度与二元构型基本一致。这些因素综合导致V形前缘构型的分离尺度增大。

论文目录

  • 1 引言
  • 2 方法
  •   2.1 研究模型
  •   2.2 计算方法
  • 3 结果与分析
  •   3.1 干扰区流动特征
  •     3.1.1 流场结构
  •     3.1.2 壁面压强规律
  •   3.2 V形前缘构型干扰类型分析
  •   3.3 V形前缘影响机理分析
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 高文智,李祝飞,曹绕,曾亿山,杨基明

    关键词: 激波边界层干扰,形前缘,高超声速进气道,流动分离,激波干扰

    来源: 推进技术 2019年11期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑,基础科学

    专业: 力学,航空航天科学与工程

    单位: 合肥工业大学机械工程学院,中国科学技术大学近代力学系

    基金: 中国博士后科学基金面上项目(2017M612059),安徽省自然科学基金青年项目(1908085QA14)

    分类号: V211;V411

    DOI: 10.13675/j.cnki.tjjs.180761

    页码: 2488-2497

    总页数: 10

    文件大小: 2089K

    下载量: 121

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