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高度欠膨胀射流的瞬态近场结构
被引量:
1
1
作者
李晓鹏
吴坤
+1 位作者
姚卫
范学军
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第12期2233-2242,共10页
为增加对高度欠膨胀射流物理流动规律,特别是对其近场瞬态结构特征的认识,利用基于Open FOAM函数库开发的可压缩流动求解器astro Foam,对喷压比(NPR)分别为5.60,7.47,9.34,11.21,雷诺数Re约105的高度欠膨胀射流进行了三维大涡模拟。首...
为增加对高度欠膨胀射流物理流动规律,特别是对其近场瞬态结构特征的认识,利用基于Open FOAM函数库开发的可压缩流动求解器astro Foam,对喷压比(NPR)分别为5.60,7.47,9.34,11.21,雷诺数Re约105的高度欠膨胀射流进行了三维大涡模拟。首先讨论了射流近场的时均流动特征,发现大涡模拟计算成功捕捉到了高度欠膨胀射流近场的典型结构,并与实验测量和文献结果吻合较好。重点研究了高度欠膨胀射流近场的瞬态非定常特征,给出了实验难以测量的射流近场波系结构的建立过程,发现其主要受初始条件的主导,喷压比的影响较为有限。揭示了马赫桶内精细的小尺度胞格结构,并通过高速脉冲纹影图片予以初步证实。定量地研究了射流马赫盘的振荡特征,发现其具有强瞬态和高非线性的特点,不同喷压比下马赫盘的振荡周期相同,主要受f=5.298k Hz的轴对称模态的主导。
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关键词
高度欠膨胀射流
大涡模拟
近场结构
瞬态非定常特征
下载PDF
职称材料
高度欠膨胀声速射流的自相似特性
2
作者
李晓鹏
姚卫
范学军
《航空动力学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第1期177-187,共11页
构建了高压气体射流模型和高分辨率的计算网格,对喷压比(NPR)为5.60、流动雷诺数Re为105量级的高度欠膨胀射流进行了三维大涡模拟(LES)计算.讨论了时均的射流近场结构,发现大涡模拟成功捕捉到了高度欠膨胀射流近场的典型波系结构,并与...
构建了高压气体射流模型和高分辨率的计算网格,对喷压比(NPR)为5.60、流动雷诺数Re为105量级的高度欠膨胀射流进行了三维大涡模拟(LES)计算.讨论了时均的射流近场结构,发现大涡模拟成功捕捉到了高度欠膨胀射流近场的典型波系结构,并与文献结果吻合较好.研究着重定量考察流向速度和氮气质量分数的分布规律,以揭示高度欠膨胀射流的自相似特性.结果表明:在射流核心区之后,不同流向位置上流向速度和氮气质量分数沿径向的分布呈现出与亚声速射流类似的自相似特性.但射流流场开始呈现自相似的位置仍然为超声速,这是高度欠膨胀射流自相似特性的独有特征.提出了高斯拟合公式,在靠近和远离射流中心线的区域内均可较好地表征射流的自相似特性.此外,还考察了射流剪切层的发展特征,比较了计算得到的射流剪切层增长率与先前实验测量结果的差异,并分析了其中可能的原因.
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关键词
高度欠膨胀射流
大涡模拟
自相似特性
高斯拟合
剪切层发展
原文传递
题名
高度欠膨胀射流的瞬态近场结构
被引量:
1
1
作者
李晓鹏
吴坤
姚卫
范学军
机构
中国科学院力学研究所/高温气体动力学国家重点实验室
中国科学院高超声速科技中心
出处
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第12期2233-2242,共10页
基金
国家自然科学基金(91016005
10621202
11502270)资助
文摘
为增加对高度欠膨胀射流物理流动规律,特别是对其近场瞬态结构特征的认识,利用基于Open FOAM函数库开发的可压缩流动求解器astro Foam,对喷压比(NPR)分别为5.60,7.47,9.34,11.21,雷诺数Re约105的高度欠膨胀射流进行了三维大涡模拟。首先讨论了射流近场的时均流动特征,发现大涡模拟计算成功捕捉到了高度欠膨胀射流近场的典型结构,并与实验测量和文献结果吻合较好。重点研究了高度欠膨胀射流近场的瞬态非定常特征,给出了实验难以测量的射流近场波系结构的建立过程,发现其主要受初始条件的主导,喷压比的影响较为有限。揭示了马赫桶内精细的小尺度胞格结构,并通过高速脉冲纹影图片予以初步证实。定量地研究了射流马赫盘的振荡特征,发现其具有强瞬态和高非线性的特点,不同喷压比下马赫盘的振荡周期相同,主要受f=5.298k Hz的轴对称模态的主导。
关键词
高度欠膨胀射流
大涡模拟
近场结构
瞬态非定常特征
Keywords
Highly underexpanded jets
Large eddy simulation
Near-field structures
Instantaneous unsteady characteristics
分类号
V231.3 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
下载PDF
职称材料
题名
高度欠膨胀声速射流的自相似特性
2
作者
李晓鹏
姚卫
范学军
机构
中国科学院力学研究所高温气体动力学国家重点实验室
中国科学院大学工程科学学院
出处
《航空动力学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第1期177-187,共11页
基金
国家自然科学基金(11502270)
中国博士后科学基金(2016M591258)
文摘
构建了高压气体射流模型和高分辨率的计算网格,对喷压比(NPR)为5.60、流动雷诺数Re为105量级的高度欠膨胀射流进行了三维大涡模拟(LES)计算.讨论了时均的射流近场结构,发现大涡模拟成功捕捉到了高度欠膨胀射流近场的典型波系结构,并与文献结果吻合较好.研究着重定量考察流向速度和氮气质量分数的分布规律,以揭示高度欠膨胀射流的自相似特性.结果表明:在射流核心区之后,不同流向位置上流向速度和氮气质量分数沿径向的分布呈现出与亚声速射流类似的自相似特性.但射流流场开始呈现自相似的位置仍然为超声速,这是高度欠膨胀射流自相似特性的独有特征.提出了高斯拟合公式,在靠近和远离射流中心线的区域内均可较好地表征射流的自相似特性.此外,还考察了射流剪切层的发展特征,比较了计算得到的射流剪切层增长率与先前实验测量结果的差异,并分析了其中可能的原因.
关键词
高度欠膨胀射流
大涡模拟
自相似特性
高斯拟合
剪切层发展
Keywords
highly underexpanded jet
large eddy simulation
self-similarity characteristics
Gauss fitting
shear layer development
分类号
V231.3 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
高度欠膨胀射流的瞬态近场结构
李晓鹏
吴坤
姚卫
范学军
《推进技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016
1
下载PDF
职称材料
2
高度欠膨胀声速射流的自相似特性
李晓鹏
姚卫
范学军
《航空动力学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017
0
原文传递
已选择
0
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参考文献
引证文献
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