位置:成果数据库 > 期刊 > 期刊详情页
粗糙物面引起的超声速边界层转捩现象研究
  • ISSN号:1000-1328
  • 期刊名称:宇航学报
  • 时间:2015.12.1
  • 页码:361-368
  • 分类:V211.3[航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
  • 作者机构:[1]国防科学技术大学航天科学与工程学院,长沙410073
  • 相关基金:国家自然科学基金(90716015,11172325)
  • 相关项目:高阶格式在非定常流动中的若干基础问题研究及在动态特性问题中的应用
中文摘要:

采用风洞实验和数值模拟方法研究平板表面圆柱形粗糙单元引起的M=3超声速边界层转捩问题。实验采用纳米粒子示踪平面激光散射技术(NPLS)对流动结构进行测量。共考察了1mm、2mm和4mm三个不同的粗糙度条件。采用五阶精度加权紧致非线性格式(WCNS—E-5)对风洞实验进行数值模拟和对比。实验及计算表明:粗糙元对边界层干扰后诱导了尾迹流向涡的形成,流向涡通过抬升机制产生剪切层和流向速度条带等不稳定结构;实验流动图像显示,剪切层不稳定在边界层转捩过程中起重要作用;随着粗糙元高度增加,流动分离范围和转捩区域明显扩大,转捩位置有提前的趋势。

英文摘要:

The transition of a supersonic flat-plate boundary layer induced by isolated roughness element is investigated numerically and experimentally at Mach 3. A nanometer particle tracing-based planar laser scattering (NPLS) flow visualization technique is adopted in the wind tunnel experiment for measuring fine structures of a supersonic flow field. Three different roughness heights of lmm, 2mm and 4mm are considered respectively. Calculations are done under wind tunnel conditions by using fifth-order weighted compact nonlinear scheme (WCNS-E-5) for comparison. Good agreements between experimental data and high-order solutions are achieved. It is observed that the shear layer instability appears to be the leading mechanism for transition to turbulence in the wake of roughness element. With increasing height of roughness, the shear layer breaks up earlier and the transition position tends to move forward.

同期刊论文项目
同项目期刊论文
期刊信息
  • 《宇航学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国宇航学会
  • 主编:杜善义
  • 地址:北京市海淀区阜成路8号主楼306
  • 邮编:100048
  • 邮箱:yhxb@vip.163.com
  • 电话:010-68768614 68767316
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-1328
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2053/V
  • 邮发代号:2-167
  • 获奖情况:
  • 2006、2011年百种中国杰出学术期刊,2007年中国科协精品科技期刊工程,2006-2008年中国科技期刊优秀学术论文奖,2011年《中国精品科技期刊》称号
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:17670