激波/湍流边界层干扰压力脉动特性数值研究

	激波/湍流边界层干扰压力脉动特性数值研究
	童福林 ; 段俊亦; 周桂宇 ; 李新亮
发表期刊	力学学报
	2021-07-18
卷号	53 期号:07 页码:1829-1841
摘要	激波/湍流边界层干扰问题广泛存在于高速飞行器内外流动中,激波干扰会导致局部流场出现强压力脉动,严重影响飞行器气动性能和飞行安全.为了考察干扰区内脉动压力的统计特性,对来流马赫数2.25,激波角33.2°的入射激波与平板湍流边界层相互作用问题进行了直接数值模拟研究.在对计算结果进行细致验证的基础上,分析比较了干扰区外层和物面脉动压力的典型统计特征,如脉动强度、功率谱密度、两点相关和时空关联特性等,着重探讨了两者的差异及其原因.研究发现,激波干扰对外层和物面压力脉动的影响差异显著.分离区内脉动以低频特征为主,随后再附区外层压力脉动的峰值频率往高频区偏移,而物面压力脉动的低频能量仍相对较高.两点相关结果表明,外层和物面脉动压力的展向关联性均明显强于其流向,前者积分尺度过激波急剧增长随后缓慢衰减,而后者积分尺度整体上呈现逐步增大趋势.此外,时空关联分析结果指出,脉动压力关联系数等值线仍符合经典的椭圆形分布,干扰区下游压力脉动对流速度将减小,外层对流速度仍明显高于物面.
关键词	激波/湍流边界层干扰压力脉动功率谱密度两点相关时空关联
收录类别	EI ; CSCD
语种	中文
项目资助者	国家自然科学基金(11972356,91852203) ; 国家重点研发计划(2019YFA0405300)资助项目
CSCD记录号	CSCD:7027428
论文分区	二类
力学所作者排名	1
引用统计
文献类型	期刊论文
条目标识符	http://dspace.imech.ac.cn/handle/311007/87085
专题	高温气体动力学国家重点实验室
作者单位	1.中国空气动力研究与发展中心空气动力学国家重点实验室 2.中国科学院力学研究所高温气体动力学国家重点实验室 3.中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所 4.中国科学院大学工程科学学院
推荐引用方式 GB/T 7714	童福林,段俊亦,周桂宇,等. 激波/湍流边界层干扰压力脉动特性数值研究[J]. 力学学报,2021,53,07,:1829-1841.
APA	童福林,段俊亦,周桂宇,&李新亮.(2021).激波/湍流边界层干扰压力脉动特性数值研究.力学学报,53(07),1829-1841.
MLA	童福林,et al."激波/湍流边界层干扰压力脉动特性数值研究".力学学报 53.07(2021):1829-1841.

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