超声速湍流边界层与圆柱相互作用试验

• 作者: 冈敦殿 易仕和 米琦 牛海波
• 来源期刊: 航空学报
• 学科: 航空航天
• 关键词: 超声速圆柱绕流 激波/边界层相互作用 非定常特性 压力脉动 NPLS
• 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: 116-123
• 页数: 8页
• 分类号: V211.7
• 语种: 中文

摘要

在超声速风洞中开展了湍流边界层与圆柱相互作用流场研究,试验马赫数为3.4和3.8.圆柱安装在试验段底板上,安装位置的边界层为充分发展的湍流边界层,研究了圆柱直径和高度对流场结构和压力脉动的影响.采用基于纳米示踪的平面激光散射(NPLS)技术获取了流向和展向流场精细结构,激波系和马蹄涡结构均可清晰分辨.通过展向流场图像可以发现干扰区内激波与湍流结构的相互作用具有明显的非定常性.采用动态压力传感器测量了圆柱前方相互作用区域的压力脉动特性,在激波足区域压力呈现11～38 kHz的宽频分布,推测主要由激波足与涡结构相互作用及滞止区涡结构的破碎引起.随着圆柱高度的增加,激波足附近测点对应的特征频率有所降低;上游测点则发现了 0～3 kHz低频区能量的增强,这主要是由分离区引起的,表明在一定高度范围内高度的增加增强了流动分离.