超声速尾迹-剪切流的混合增强

作     者：禹旻 杨武兵 沈清 YU Min;YANG Wubing;SHEN Qing

作者机构：中国航天空气动力技术研究院北京100074 

出 版 物：《航空学报》 (Acta Aeronautica et Astronautica Sinica)

年 卷 期：2021年第42卷第12期

页      面：111-121页

核心收录：

学科分类：080704[工学-流体机械及工程] 08[工学] 080103[工学-流体力学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(91752111) 

主　　题：超声速流动 混合层 尾迹 流动稳定性 混合增强 

摘      要：超声速条件下燃料和空气之间的高效混合是超然冲压发动机技术上的主要挑战。基于大涡模拟和流动稳定性分析,针对超声速尾迹-剪切流动开展了混合增强方法研究。尾迹的存在改变了混合层流动的速度剖面,对流动稳定性产生了重要影响,使混合层由三维最不稳定变为二维最不稳定,最不稳定扰动波频率和增长率增大。基于流动稳定性结果引入扰动的混合增强方式依然有效,根据稳定性结果设计了波纹隔板。数值结果表明:二维波纹壁引入的扰动未能增长,不具备混合强化效果,而三维波纹壁引入的扰动能够快速增长,具有混合强化效果,且波纹壁参数越接近最不稳定扰动波参数,混合强化效果越明显。