展向振荡对激波∕湍流边界层干扰的影响

• 作者: 刘朋欣 孙东 童福林
• 来源期刊: 航空学报
• 学科: 数学
• 关键词: 激波∕湍流边界层干扰 展向振荡 壁面压力脉动 本征正交分解 概率密度函数
• 年，卷（期）: 2020,（12）
• 所属期刊栏目: 流体力学与飞行力学
• 页码范围: 111-123
• 页数: 13页
• 分类号: V211.3|O241.3
• 语种: 中文

摘要

周期振荡作为一种有效的壁面流动控制手段受到广泛关注,而其对激波∕湍流边界层干扰影响目前鲜有研究.本文采用高精度直接数值模拟(DNS)方法对马赫数2.9、12°激波入射角、强振荡下的激波∕湍流边界层干扰进行了系统研究.通过与无振荡工况的定量比较,揭示了展向强振荡对干扰区内复杂流动结构的影响规律及作用机制,如分离泡尺度、物面压力脉动非定常特性、物面剪切的非定常特性及统计特征等.研究发现:在展向强振荡作用下,分离点位置提前,间歇区长度增大;同时由于分离泡内强黏性耗散的影响,展向振荡的穿透高度约为分离泡高度的4％,因而对流动结构不会产生实质影响.但展向强振荡会对壁面附近流动造成显著影响,如强振荡诱导的壁面展向速度远大于流向速度,造成流向剪切与展向剪切之间夹角的概率密度函数峰值从0°偏移到80°～90°之间.物面压力及剪切本征正交分解分析表明,展向振荡会导致模态能量从低阶模态向高阶模态转移,降低低频运动的能量占比,增强再附后G?rtler涡等壁面附近旋涡结构的强度.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	童福林		18	72	5.0	7.0
2	刘朋欣		5	1	1.0	1.0
3	孙东		5	1	1.0	1.0