方柱跨声速流动中的剪切层和尾迹特性

• 作者: 许常悦 郑静 王哲 王彬
• 来源期刊: 上海交通大学学报
• 关键词: 方柱 激波 剪切层 Lamb矢量 尺度自适应模拟
• 年，卷（期）: 2021,（4）
• 页码范围: 403-411
• 页数: 9页
• 分类号: V211.3
• 语种: 中文
• DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2019.299

摘要

采用尺度自适应模拟(SAS)方法研究了来流马赫数Ma为0.71、雷诺数Re为4×105的方柱跨声速绕流,并对分离剪切层和尾迹特性进行了深入分析.为了验证SAS方法的可靠性,将SAS结果与已有数值和实验结果进行了对比.在当前的跨声速流场中,剪切层中的对流马赫数约为0.6,这意味着Kelvin-Helmholtz不稳定性主导剪切层的初始阶段演化.在剪切层的初始阶段,可以看出扰动涡沿展向呈现滚筒状结构.剪切层外侧附近和方柱的回流区均出现倍频现象,这与剪切层中存在明显的涡合并有关.压力场的本征正交分解表明,方柱跨声速流场中的主导流动模态为反对称模态,这与尾迹中的涡脱落现象和剪切层引起的压缩波传播有关.