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Title:
振动激发对高超声速气动力/热影响
Author: 张子健; 刘云峰; 姜宗林
Source: 力学学报
Issued Date: 2017-05-18
Volume: 49, Issue:03, Pages:616-626
Abstract:

随着飞行马赫数的不断提高,空气的高温气体效应越来越明显,对高超声速飞行器的气动力/热特性产生重要影响.高温气体效应对气动力/热的影响机理复杂,影响参数众多,迄今为止国内外尚未完全研究清楚.发生高温气体效应时,多个非线性物理过程耦合在一起,地面试验和数值模拟无法将这些过程解耦,无法给出关键物理机理.为了解决这一问题,文章提出一种理论分析与数值模拟相结合的两步渐进新方法:先通过牛顿迭代法得到发生振动激发过程的斜激波无黏解;再将该无黏解的结果作为边界条件,求解边界层的黏性解.利用该方法研究了振动激发过程对二维斜劈的气动力/热特性的影响规律.研究结果表明,振动激发过程对斜激波后的温度、密度、马赫数、雷诺数和斜激波角影响较大,而对压力和速度影响较小.斜激波波后的无黏流动与边界层流动是耦合在一起的.发生振动激发后,斜激波波后雷诺数的增大会导致边界层厚度减小,结合多个物理量的变化,如速度增大和温度减小,共同对边界层内的摩擦阻力和气动热产生影响.对比完全气体的结果发现,振动激发使壁面摩阻升高,而使壁面热流降低.分别通过影响激波层和边界层,振动激发对摩阻的影响是弱耦合的,而对热流的影响则是强耦合的.

Keyword: 振动激发 ; 气动力/热 ; 边界层 ; 高温气体效应
Language: 中文
Indexed Type: EI ; CSCD
DOC Type: 期刊论文
Funder: 国家自然科学基金资助项目(11672312,11532014)
Rank: 中国科学院力学研究所高温气体动力学国家重点实验室;中国科学院大学;
CSCD ID: CSCD:6021691
Classification: 二类
Ranking: 1
Citation statistics:
Content Type: 期刊论文
URI: http://dspace.imech.ac.cn/handle/311007/72009
Appears in Collections:高温气体动力学国家重点实验室_期刊论文

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张子健,刘云峰,姜宗林. 振动激发对高超声速气动力/热影响[J]. 力学学报,2017-05-18,49(03):616-626.
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