超声速湍流边界层密度场特性

• 作者: 何霖 易仕和 陆小革
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 超声速 湍流边界层 密度场 频谱分析
• 年，卷（期）: 2017,（2）
• 所属期刊栏目: 电磁学、光学、声学、传热学、经典力学和流体动力学
• 页码范围: 217-228
• 页数: 12页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.66.024701

摘要

本文采用基于纳米示踪平面激光散射技术的密度场测量方法,对Ma=3.0零压力梯度平板湍流边界层的密度场特性进行了实验研究,分析了边界层密度场的平均特性和脉动特性,并利用泰勒假设将空间信号转换为时域信号,对密度脉动的频谱特性进行了分析.研究发现,随着高度增加,边界层平均密度逐渐增大,但密度脉动仅在对数区内逐渐增大,在边界层外层却逐渐减小.密度脉动的概率密度函数在对数区内呈正态分布.从频谱特性可以发现,湍流边界层内部密度脉动具有丰富的脉动频率,最高达到MHz量级;在边界层近壁区和外层,密度脉动以低频分量为主;在对数区,高频分量与低频分量所占的比例基本相同.结合速度和密度同时测量发现,密度脉动与质量流量脉动在概率密度分布和频谱特性方面具有非常好的一致性,但与速度脉动相关性不大.超声速湍流边界层内部强烈密度脉动,及其与速度脉动的明显差别,是可压缩湍流边界层与不可压湍流边界层的显著区别之一.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	易仕和	国防科学技术大学航天科学与工程学院	32	163	7.0	12.0
2	何霖	国防科学技术大学航天科学与工程学院	24	91	5.0	9.0
3	陆小革	国防科学技术大学航天科学与工程学院	4	7	2.0	2.0