矩形脉冲射流对长穿透模态减阻降热的影响

逆向喷流作为一种主动减阻降热技术,受到了广泛的关注,但逆向喷流长穿透模态下的弓形激波会出现大幅振荡,流场出现极不稳定的现象。以高超声速流动中的球头体为研究对象,研究矩形脉冲射流对长模态流动不稳定性的可能抑制或缓解作用。研究发现,与稳态射流形成的长穿透模态相比,不同频率和振幅的矩形脉冲射流对长模态均有明显的降热效果。此外,长模态阻力系数的最小值所对应的瞬时激波脱体距离并不是最大值,两者有一定的相位差。相对于稳态射流形成的长模态激波脱体距离的大幅度振荡,矩形脉冲射流对长模态振荡有明显的抑制作用。本文研究结果对高超声速矩形脉冲射流技术的工程应用和发展具有一定的参考意义。

逆向喷流流场模态分析及减阻特性研究

逆向喷流减阻的基本原理是利用逆向高速喷流与飞行器绕流的相互作用,使飞行器周围的流场结构发生变化,致使飞行器的气动特性发生改变,从而改善飞行器的气动性能．利用数值模拟方法对轴对称球头、截锥的逆向喷流流场开展了研究,考虑了高温非平衡化学反应对流场的影响．模拟了球头和截锥在不同总压比时流场不同的模态:长穿透流模态(LPM)和短穿透流模态(SPM),得到了不同模态下钝体表面压力、气动力系数和不同模态之间转换的瞬态效应．简单分析了喷流在减阻方面的应用,给出了几个喷口参数与减阻效率之间的关系,提出了喷流减阻工程应用时应考虑的主要因素．

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。