射流涡发生器对激波边界层作用诱导的流体分离控制大涡模拟研究

作     者：薛大文 陈志华 孙晓晖 张焕好 XUE Da-wen;CHEN Zhi-hua;SUN Xiao-hui;ZHANG Huan-hao

作者机构：浙江海洋学院海运与港航建筑工程学院浙江舟山316022 南京理工大学瞬态物理重点实验室江苏南京210094 上海宇航系统工程研究所上海201109 

出 版 物：《推进技术》 (Journal of Propulsion Technology)

年 卷 期：2016年第37卷第1期

页      面：40-48页

核心收录：

学科分类：080103[工学-流体力学] 08[工学] 080104[工学-工程力学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(11272156) 中央高校基本科研业务费专项资金(30920130111013) 浙江海洋学院科研启动项目(Q1507) 

主　　题：超声速 射流涡发生器 流动分离控制 大涡模拟 

摘      要：为了研究射流涡发生器对激波边界层作用所诱导的流动分离控制机理及其流场特性,基于大涡模拟(Large eddy simulation)方法和高阶TCD/WENO混合格式,对来流马赫数Ma=2.5情况下,平板上射流涡发生器对激波与边界层相互作用所诱导流场进行了数值模拟。结果表明,射流涡发生器对激波边界层的流体分离有一定的抑制作用,与无控制情况相比,射流作用下进出口总压恢复系数由85.9%提高到94.6%。射流尾涡主要集中于一环状区域内,在该区域内,入射激波与马蹄涡、桶形激波上方的涡管以及剪切涡相互作用,导致整体尾流被激波往下压缩。同时在激波的压缩下,各涡之间相互缠绕、挤压合并,形成多个流向小涡结构,将边界层外的高速流体卷入边界层内,从而增加边界层底层能量,达到抑制流动分离的目的。