激波边界层干扰流动，也可能出现在跨声速流场中（因为跨声速流场中可以存在超声速流）。在高超声速流动中，由于激波很靠近物面，激波与边界层相互干扰的现象比较严重。激波与边界层相互干扰流动机理的研究，在工程实际应用中有重要意义。例如，在跨声速流场中，干扰区内流动的非定常性引起壁面结构抖振，甚至发生嗡鸣，...
Zhang等[11]研究了来流马赫数 6.0、34°压缩拐角、45°后掠角激波边界层干扰的问题,发现干扰区流动遵循准锥形对称,分离区中存在螺旋运动的横流且横流中心的流动达到了超声速。 总体来看,针对高超声速来流下压缩拐角激波/湍流边界层干扰的DNS...
图4、可压缩湍流边界层的纹影显示(Phantom M310, 1000fps,曝光时间1微秒)。 图4中的纹影视频展示了一个跨音速风洞底板上自由发展的湍流边界层。此处的主流马赫数接近1.0,因为在视场尾部可以看到因为壁面的接缝处小台阶产生的微弱激波。该湍流边界层厚度约为30mm。可以非常容易地区分边界层与主流,边界层内部充满了细小...
(Re)对于流动影响巨大,之前我们已经通过纹影观察了Re数对射流状态的影响,随着Re数的增大,射流逐渐从层流转变为湍流。那么Re数对激波边界层干扰(SWBLI)也会有影响吗?答案当然是一定的。 1.雷诺数 雷诺数是一个重要的流体力学无量纲参数,它的定义如下:
激波/湍流边界层干扰(STBLI)广泛存在于高超声速飞行器的内外部流动中,会显著影响飞行器的气动力和气动热特性。壁温作为一个重要的影响参数,其影响机理及规律是STBLI研究中关注的重点问题。近期,力学所空天飞行器流动数值模拟课题组采用直接数值...
由于较长的发展空间,边界层最后的高度也略高于低马赫数下的湍流边界层。 3. 总结 至此我们通过纹影已经熟悉了湍流边界层和层流到湍流的转捩这两个重要现象。在进入激波边界层干扰之前,我们还需要单独把激波拿出来讲解一下,请看下回分解!
我们通过之前一篇公众号文章了解了跨音速条件下的激波边界层干扰,那么超音速条件下的激波边界层干扰是什么样的呢,今天我们就来看一看由压缩拐角(Compression Ramp)引起的超音速激波边界层干扰(SWBLI: Shock Wave Boundary Layer Interaction)。所谓的压缩拐角就是流动表面的折转,这是一种简化的流动模型,在现实的超音速飞...
我们通常所说的激波与边界层干扰是指激波的逆压梯度引起的边界层分离和再附以及激波的分叉等。这可以分成两种情况:一种是定常激波——边界层干扰,另一种是非定常激波——边界层的干扰。从研究的方法上,又可分为实验研究、理论分析及数值模拟。激波与边界层干扰的现象是由Ferri(1939)首先发现的。他在超音速风洞的...
超音速激波边界层干扰（SWBLI）现象在飞行器设计中具有重要意义，尤其是当飞行器表面出现压缩拐角时。我们通过实验模型揭示了这一现象的具体表现。实验中，我们采用简单的模型设计：在平板表面安装斜坡，模拟超音速气流在拐角处的压缩与激波产生。在此过程中，激波边界层干扰（SWBLI）现象随之显现，形成分离激波...