【摘 要】
：
本文针对高超声速流动下三维非对称垂直相交双楔产生的激波/激波相互作用进行了研究.首先介绍了将三维定常问题转换为二维非定常问题的理论分析方法,将激波动力学与极曲线分析结合,建立了求解三维非对称激波/激波相互作用的途径.理论分析结果与数值模拟结果作了对比,从而验证了理论方法的有效性.在理论分析和数值模拟的基础上,考虑了非对称性(楔角,掠角)对波系结构位置和三波点附近流场区域的影响.由于楔角非对称性引起
【机 构】
：
中国科学院力学研究所,北京100190
论文部分内容阅读
本文针对高超声速流动下三维非对称垂直相交双楔产生的激波/激波相互作用进行了研究.首先介绍了将三维定常问题转换为二维非定常问题的理论分析方法,将激波动力学与极曲线分析结合,建立了求解三维非对称激波/激波相互作用的途径.理论分析结果与数值模拟结果作了对比,从而验证了理论方法的有效性.在理论分析和数值模拟的基础上,考虑了非对称性(楔角,掠角)对波系结构位置和三波点附近流场区域的影响.由于楔角非对称性引起的流场区域和波系结构的非对称性非常明显.
其他文献
以超声速进气道为研究对象,在超声速风洞进行了动态压力试验,对进气道超临界、临界以及亚临界不同工况下的内通道激波振荡规律进行了研究.试验马赫数范围包括Ma2.5-4.0.试验结果表明,在进气道节流过程中激波振荡呈现出不同的形式:在超临界和临界状态,激波振荡频率高,但振荡的幅值微弱,通常幅值最大不超过2％,压力脉动频率包含多种频率;进气道亚临界出现的激波振荡为典型的喘振现象,压力呈现周期性波动,振荡的
以乙烯为燃料,不同氧含量的空气为氧化剂,进行连续旋转爆震试验研究,对比分析了氧化剂氧含量和燃烧室构型对于连续旋转爆震波自持范围的影响.结果表明:当燃烧室宽度大于临界尺寸时,随着宽度的增加,连续旋转爆震波自持工况范围逐渐扩大;随着氧含量增加,连续旋转爆震波自持工况范围也逐渐扩大;但当氧含量足够大时,当量比上限反而下降。
基于正问题迭代的思想应用特征线法发展了一种具有两级入射激波的沿程马赫数可控基本流场设计方法,应用该基本流场设计内转式进气道,并通过数值模拟验证设计方法的准确性.基本流场中的两级入射激波根据给定的气流偏转角和沿程马赫数分布确定,且两级激波在给定的中心体半径下相交.进气道外压缩段采用该基本流场设计,内收缩段采用肩部光顺技术过渡至椭圆型隔离段入口,在来流马赫数为6.5时进气道隔离段入口的总压恢复系数、流
隔离段内激波串的自激振荡现象是一种典型的非定常流动现象.本文应用数值模拟的方法,对隔离段内激波串的非定常流动现象进行了研究.通过改变入口条件,来获得隔离段入口非均匀性对激波串自激振荡频率的影响.结果发现:入口气流的非均匀度越大,激波串自激振荡频率越大;但是当非均匀度过大时,会引起隔离段入口很强的畸变,导致激波串自激振荡现象消失.而入口非均匀度过小,会导致激波串不产生自激振荡现象,隔离段内始终处于定
采用CFD方法研究超音速来流条件下S弯进气道锤激波传递过程,分析锤激波对管道流场特征和载荷特性的影响规律,以及管道内不同位置壁面压力随着锤激波传递非定常变化历程.研究发现,受S弯进气道型面产生的离心力作用,锤激波载荷在S弯进气道剧烈拐折位置外侧最大,其载荷强度达到发动机喘振载荷的1.25倍;锤激波传递过程中对其上游流场基本无影响,但会使其下游气流速度迅速降低;锤激波能够改变进气口前波系位置,推动正
对运动激波在斜劈面马赫反射过程中马赫杆的凸起畸变现象进行数值研究.采用二维有限体积求解器对激波反射无粘流场流场进行了数值模拟,分别考察了激波马赫数、斜劈倾角和高温气体效应对马赫杆变形的影响.结果显示:马赫杆畸变主要由近壁面射流引起;激波马赫数和楔角的增加对马赫杆的畸变均有轻微的促进作用,但高楔角下楔角的继续增加会抑制马赫杆变形;高温气体效应或气体比热比的减小都将严重加剧马赫杆的畸变.
将高超声速进气道超额定不起动问题,抽象为激波与前缘受限的边界层相互作用问题.采用纹影的试验方法对激波诱导前缘长度受限的边界层分离的现象进行了研究.与此同时,为模拟不同飞行攻角的超额定进气道流场,通过变激波强度的方法,研究激波诱导边界层分离流场的演化过程.对比不同时刻流场,依据其波系结构及分离区特点将其划分为四类流场:带完全规则反射的分离流场,带完全马赫反射的分离流场,带强激波的分离流场以及带脱体激
气动热的准确预测对于高超声速飞行器合理防热材料的选择及热结构设计十分重要,尤其是在热环境较为恶劣的驻点及翼前沿等区域,但是目前在激波风洞中精确测量气动热仍然较为复杂,非理想因素将导致测量误差.本文数值分析了传感器安装对于球头驻点气动热测量的精度的影响规律及机理,传感器安装凹入或凸出模型表面0.1～0.5mm,不同传感器直径、不同来流雷诺数均在本文中予以考虑.研究结果表明:传感器的安装对于气动热测量
中国科学院力学研究所复现飞行条件高超声速激波风洞JF12的落成突破了毫秒级试验时间的瓶颈,有效试验时间超过l00ms.因此,对于JF12长试验时间激波风洞的测力试验,基于应变天平技术较为成熟、结构简单等优点,考虑采用传统的应变计天平.但是,激波风洞来流冲击所带来的惯性力干扰导致天平测力系统产生低频振动,传统内置应变天平的结构刚度很难保证信号有足够的处理周期,这大大限制了激波风洞瞬态测力模型的尺寸和
为研究圆盘结构下旋转爆震燃烧室内的增压特性,以2H2+O2+3.76N2为反应混合物,开展该结构下的二维数值研究.得到了两种典型的流场结构,详细分析了燃烧室内的总压分布情况,研究了不同喷注总压和外界反压对出口增压比的影响.结果表明,两种流场结构的总压分布呈现两种不同的特征,但两种流场中的总压均大于喷注总压.总压值在旋转爆震波附近急剧上升到最大值,在反射激波面附近也存在总压陡升,但峰值较小,说明反射