壁温对钝三角翼边界层稳定性及转捩影响

选择典型的高超声速流动条件,基于线性稳定性理论研究了不同壁温条件对典型大后掠角平板钝三角翼外形高超声速三维边界层流动稳定性及转捩的影响。研究表明,壁温比的增加促进横流和第一模态波的增长,第二模态波受到抑制,钝三角翼表面N值分布的变化呈现随壁温比增加先减小后增大的特点,预示在高壁温比下(绝热壁附近,约0.8)将出现转捩反转;转捩反转的内在机理在于壁温比对不同模态彼此相反的影响规律以及在不同位置不同的影响量值,导致在低壁温比区壁温比的增加主要影响第二模态,引起转捩延迟,而在高壁温比区壁温比的增加对第一模态的影响超过了对第二模态的影响,转而造成转捩前移。

前缘形状对钝三角翼边界层稳定性及转捩的影响

选择典型高速流动条件,基于线性稳定性理论研究了不同前缘几何特征对典型大后掠角平板钝三角翼外形高速边界层流动稳定性及转捩的影响.研究表明,椭前缘(截面为椭圆)形状的变化仅影响前缘附近的流场特征和边界层流动稳定性;前缘截面长短轴比(形状因子)变大,前缘形状变尖,则横流速度变大,扰动波增长率变大;对于横流模态和第1模态,不同频率扰动波的中性点流向位置随着前缘形状因子变大而后移;对于第2模态,不同频率扰动波中性点的位置基本不变.转捩由第1模态主导,前缘形状因子变大,转捩流向位置后移.

飞行高度对高超声速钝锥边界层稳定性及转捩的影响

研究了飞行高度对高超声速钝锥边界层稳定性及转捩的影响。通过求解三维可压缩Navier-Stokes方程计算了来流Ma=6,半锥角为7°的钝锥在飞行高度20~40 km条件下的基本流场,利用线性稳定性理论(LST)研究了飞行高度对钝锥边界层流动稳定性的影响,最后采用e^N方法进行了转捩预测。研究发现,随着飞行高度的增加,流向不稳定N_s值和横流不稳定N_(cf)值均减小,由横流不稳定性引起的圆锥表面大部分区域转捩逐渐转变为流向扰动引起迎风面转捩横流扰动引起背风面转捩,继而横流扰动消失,流向不稳定波引起迎风面转捩。

等离子体合成射流激励器高速流场逆向喷流控制

激波作为伴随高速飞行存在的特殊气动现象,对飞行器的安全与性能发挥具有重要影响。有效的流动控制对改善飞行器的气动力/热环境具有重要意义。等离子体具有结构简单、质量小、频响快、激励带宽大、激励强度可调节、易于布置且无附属控制系统等优点,近年来逐渐受到关注。利用高速纹影和激光动态压力传感器技术,详细研究了等离子体合成射流逆向喷流对弓形脱体激波流动控制非定常过程。研究结果表明:等离子体合成射流具有较强的流动控制作用,控制时间超过600μs。随着射流压力下降,调控的弓形激波呈现出短模态和长模态变化。2个模态调制过程对模型均有一定程度的减阻效果。