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合肥工业大学学报（自然科学版） 2022年第5期45卷 602-609页

作者：王春雨刘泽勤刘聪聪赵鹏鹏天津商业大学机械工程学院天津300134 天津商业大学冷冻冷藏技术教育部工程研究中心天津300134 天津商业大学天津市制冷技术重点实验室天津300134 扬州大学水利与能源动力工程学院江苏扬州225009

文章采用ANSYS FLUENT软件模拟竖直恒温面处的自然对流现象,探究瑞利数Ra对自然对流边界层不稳定性的影响。该次模拟选用7种不同Ra,其变化范围为5.31×10^(8)~5.31×10^(9),在模型中加入形式为T=2A(Rand(0,1)-0.5)的随机式扰动和形式为T... 详细信息

文章采用ANSYS FLUENT软件模拟竖直恒温面处的自然对流现象,探究瑞利数Ra对自然对流边界层不稳定性的影响。该次模拟选用7种不同Ra,其变化范围为5.31×10^(8)~5.31×10^(9),在模型中加入形式为T=2A(Rand(0,1)-0.5)的随机式扰动和形式为T=Asin(2πf_(c)t)的正弦式扰动,对比在不同Ra和扰动形式下自然对流边界层的状态。模拟结果表明:在无扰动、随机式扰动和正弦式扰动状态下,随着Ra增大,竖直恒温壁面处的自然对流热边界层厚度均减小;在随机式扰动和正弦式扰动下,竖直恒温面处的自然对流热边界层沿竖直方向存在振荡,且相比于随机式扰动,正弦式扰动下的热边界层的震荡幅度更大;Ra在5.31×10^(8)~5.31×10^(9)的范围内,自然对流边界层的特征频率与Ra间的耦合公式为f_(c)=0.226Ra^(0.641)。

关键词：自然对流瑞利数边界层不稳定性热边界层特征频率

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多通道聚焦激光差分干涉法测量高超声速边界层不稳定性研究

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实验流体力学 2024年

作者：李学良张亚寒吕闯薛涛吴杰华中科技大学航空航天学院

聚焦激光差分干涉仪（Focused Laser Differential Interferometry,FLDI）已经被广泛应用于高超声速边界层转捩研究的空间测量。但是，目前国内使用的FLDI系统每次只能测1或2个空间点的密度变化，不能高效率地开展边界层内沿流向或法向... 详细信息

聚焦激光差分干涉仪（Focused Laser Differential Interferometry,FLDI）已经被广泛应用于高超声速边界层转捩研究的空间测量。但是，目前国内使用的FLDI系统每次只能测1或2个空间点的密度变化，不能高效率地开展边界层内沿流向或法向的实验测量，且两次风洞实验测点之间的密度脉动信号不能进行有效地相关性分析。本文设计和搭建了一套多通道FLDI测量系统，可以在单次风洞运行周期内同时获得高超声速边界层内多个测点的不稳定波特征。基于华中科技大学Φ0.25 m马赫6高超声速Ludwieg管低噪声风洞，在来流单位雷诺数为1.19×107 m-1工况下，本文将多通道FLDI测量系统应用于尖锥边界层不稳定性的测量研究。实验表明，多通道FLDI系统成功地测量到高超边界层内主频在316.4kHz～322.3 kHz区间典型的第二模态不稳定波，该频率范围与相同测点位置处PCB传感器测得的第二模态不稳定波主频319.3 kHz吻合较好；进一步对基于多通道FLDI系统获得的密度脉动数据开展互相关性分析，发现相邻测点间求得的不稳定波相速度相同，具有尖锥标模边界层内第二模态不稳定波传播速度特征，验证了多通道FLDI测量结果的可靠性。多通道FLDI系统具有效率高、成本低、准确性高、空间分辨率高等优点，适合用于高超声速边界层不稳定性和感受性机制等问题研究。

关键词：聚焦激光差分干涉法高超声速密度脉动边界层不稳定性流场测量风洞实验

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小攻角升力体边界层全局稳定性分析

小攻角升力体边界层全局稳定性分析

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第十一届全国流体力学学术会议

作者：陈曦董思卫袁先旭陈坚强空气动力学国家重点实验室中国空气动力研究与发展中心计算流体力学研究所

本文利用直接数值模拟(DNS)、当地全局稳定性分析(BiGlobal)和面推进抛物化稳定性方程(PSE3D),针对2度攻角典型风洞工况条件下(马赫数6,单位雷诺数1×107/m,来流温度79K,壁温300K)的升力体外形(HyTRV,如图1左)边界层稳定性进行了计算分... 详细信息

本文利用直接数值模拟(DNS)、当地全局稳定性分析(BiGlobal)和面推进抛物化稳定性方程(PSE3D),针对2度攻角典型风洞工况条件下(马赫数6,单位雷诺数1×107/m,来流温度79K,壁温300K)的升力体外形(HyTRV,如图1左)边界层稳定性进行了计算分析。研究发现:1.由于展向压力梯度的存在,该工况下的升力体边界层在腹部中心线附近和肩部分别形成一个对称低速条带结构和一个非对称低速条带结构,这两个低速条带在下游皆存在无粘失稳不稳定性,主频分别约为40 kHz和80 kHz,其中,腹部条带的最不稳定模态可被上游的Mack第二模态激发;2.升力体的腰部接触线存在接触线不稳定性,主频在650 kHz左右,由于流场的上下不对称性,接触线不稳定性只存在一个主导模态,而不再具有以往在零攻角椭锥和后掠翼外形上观察到的多模态结构;3.在腰部接触线和低速条带之间的上下两个区域同时存在低频横流不稳定性和高频第二模态不稳定性(如图1右),其中前者可以在下游达到更大的N值。

关键词：边界层不稳定性流向涡接触线失稳横流失稳

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