典型文献
高超声速椭圆锥边界层横流转捩特性大涡模拟
文献摘要：
横流效应显著影响高超声速飞行器的三维边界层转捩过程,深化对该流动机制的认识有助于提升和改善飞行器气动性能及热力学环境.针对HIFiRE5椭圆锥绕流问题,采用大涡模拟方法计算分析了超声速边界层横流转捩特性,并揭示其中的流动机理.参考HIFiRE5风洞模型试验条件,数值模拟中椭圆锥来流入口处施加人工速度扰动以激发边界层内不稳定扰动波,进而预测了高超声速边界层流动横流失稳、转捩过程等基本流动特征,并基于转捩热流分布形态对比,获得了与试验数据基本吻合的计算结果.研究发现,椭圆锥中心线流动汇聚形成的流向涡结构非常容易失稳,另外在中心线及侧缘之间的中部区域存在较强的横流不稳定性,两种机制共同作用影响边界层转捩过程.此外,分析了来流扰动幅值对边界层横流失稳转捩的影响,并发现静来流条件下,横流区域出现两组独立的定常横流涡结构,而强噪声来流条件下,中心线主涡和中部横流涡均发生失稳转捩,且在椭圆锥表面形成多峰状的转捩阵面.最后,深入分析流场的压力脉动动力学特性,揭示了三维边界层发生失稳转捩的非线性演化机制.
文献关键词：
横流;转捩;边界层;高超声速;大涡模拟
中图分类号：
作者姓名：
朱志斌;冯峰;沈清
作者机构：
中国航天空气动力技术研究院, 北京100074
文献出处：
引用格式：
[1]朱志斌;冯峰;沈清-.高超声速椭圆锥边界层横流转捩特性大涡模拟)[J].气体物理,2022(03):60-72
A类：
HIFiRE5,横流涡
B类：
椭圆锥,横流转捩,大涡模拟,高超声速飞行器,边界层转捩,流动机制,气动性能,力学环境,绕流,流问题,流动机理,风洞模型,模型试验,试验条件,入口处,加人,速度扰动,高超声速边界层,边界层流动,流动特征,热流分布,分布形态,中心线,流向涡,涡结构,非常容易,横流不稳定性,作用影响,影响边界,来流扰动,来流条件,定常,强噪声,多峰,压力脉动,动动,动力学特性,非线性演化,演化机制
AB值：
0.274049
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