压缩-膨胀湍流边界层平均摩阻分解

• 作者: 段俊亦 童福林 李新亮 刘洪伟
• 来源期刊: 航空学报
• 学科: 数学
• 关键词: 激波/湍流边界层干扰 压缩-膨胀折角构型 直接数值模拟 平均摩阻分解 Görtler涡
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 激波/边界层干扰机理与控制专栏|Special Topic of Shock/Boundary Layer Interation Mechanism and Control
• 页码范围: 63-74
• 页数: 12页
• 分类号: V211.3|O241.3
• 语种: 中文

摘要

采用直接数值模拟对来流马赫数2.9、24°压缩-膨胀折角构型中激波与湍流边界层干扰问题进行了研究.重点关注膨胀折角法向高度对激波干扰区以及下游平板边界层流动的影响.研究发现,当高度足够大时,激波干扰区内未受下游膨胀波的影响,此时的流动特征与传统的压缩折角干扰构型一致.高度较小时,脱体剪切层的再附过程受到下游膨胀波的加速影响,导致再附点向上游移动,分离泡发生剧烈收缩.对上、下游平板湍流边界层应用了平均摩阻分解技术,比较了湍流边界层在平衡和非平衡状态下的差异.分析发现,膨胀折角区域的高摩阻现象主要与摩阻分解后的Cf1项与Cf3项相关.高度变化对Cf1项影响较小,而对Cf2项影响显著.高度变化体现在:下游平板上G?rtler涡结构强度以及层流化现象对Cf2项贡献的差异.