细长体大迎角非对称涡流的数值研究

通过数值方法对大迎角细长体低速湍流流场的模拟,探讨头部顶端极小扰动对细长体非对称绕流形成与发展的影响.结果表明在细长体顶端附近施加极小扰动可以模拟出实验观测到的非对称流场,非对称的涡系结构沿轴向是逐步发展的,截面侧向力沿轴向的分布呈现正弦型曲线的变化特征,扰动能量经过指数增长后达到饱和,有效扰动的规模影响涡流非对称性的大小及分布,单侧扰动产生的流场非对称性随扰动周向位置的变化呈现单周期性规律.小扰动诱发非对称的数值算例表明非对称绕流的形成是源于流场的空间不稳定性机制.

细长体大迎角非对称流动的高速PIV风洞试验研究

具有细长前体构型的飞行器在大迎角绕流中会出现明显的非对称涡系流动及其伴随而来的非对称力，该现象受多种因素影响，而其中对压缩性效应的研究相对较少。在0．6m 亚跨超声速风洞中，采用 PIV 测量技术，对尖拱细长旋成体大迎角非对称流动开展了试验研究。试验 M 数范围为0．4～1．2，迎角为40°。试验结果表明：细长体模型在高速情况下仍然存在非对称多涡流动结构；Re 数和压缩性均对非对称涡流动产生明显影响；模型头尖部人工微扰动与非对称涡之间存在确定的响应关系。