激波/湍流边界层干扰分离泡直接数值模拟
文献类型：期刊论文
| 作者 | 童福林; 董思卫; 段俊亦 ; 李新亮
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| 刊名 | 航空学报
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| 出版日期 | 2021-04-09 |
| 卷号 | 43期号:07页码:137-151 |
| 关键词 | 激波/湍流边界层干扰 分离泡 低频膨胀/收缩 经验模态分解 本征正交分解 |
| 英文摘要 | 采用直接数值模拟(DNS)方法对来流马赫数为2.25、33.2°激波角的入射激波/平板湍流边界层干扰分离泡进行了数值研究。在验证了计算结果可靠性的基础上，通过分析比较3个不同展向站位分离泡的非定常运动特性、分离微团几何特征和相干结构等，定量考察了三维展向结构差异的影响规律。研究发现，分离泡存在复杂的三维结构，其流向长度明显大于法向高度和展向宽度，整体上沿展向呈现中间高两边低的扁平型单峰结构。分离泡面积脉动预乘功率谱结果表明，分离泡的非定常运动表征为大尺度低频膨胀/收缩过程，其展向三维结构对峰值频率的影响较小，且分离泡两侧略滞后于中间。采用经验模态分解(EMD)方法对分离泡低频膨胀/收缩过程进行了条件统计分析。统计结果表明，膨胀和收缩运动对分离微团几何特征没有实质影响，各展向站位分离微团高度/长度比值的概率峰值出现在0.1附近，同时分离微团面积和法向高度近似满足二次方分布。此外，流向速度脉动场的本征正交分解(POD)分析指出，分离泡的非定常运动与低阶模态密切相关，而高阶模态的贡献相对较小。采用前10个低阶模态可以准确重构出分离泡的低频膨胀/收缩过程。 |
| 语种 | 中文 |
| 资助机构 | 国家自然科学基金(11972356,91852203) ; 国家重点研发计划(2019YFA0405300)~~ |
| 源URL | [http://dspace.imech.ac.cn/handle/311007/89778]  |
| 专题 | 力学研究所_高温气体动力学国家重点实验室 |
| 作者单位 | 1.中国科学院大学工程科学学院 2.中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所 3.中国科学院力学研究所高温气体动力学国家重点实验室 4.中国空气动力研究与发展中心空气动力学国家重点实验室 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 童福林,董思卫,段俊亦,等. 激波/湍流边界层干扰分离泡直接数值模拟[J]. 航空学报,2021,43(07):137-151. |
| APA | 童福林,董思卫,段俊亦,&李新亮.(2021).激波/湍流边界层干扰分离泡直接数值模拟.航空学报,43(07),137-151. |
| MLA | 童福林,et al."激波/湍流边界层干扰分离泡直接数值模拟".航空学报 43.07(2021):137-151. |
入库方式： OAI收割
来源：力学研究所
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