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激波与层流/湍流边界层相互作用实验研究

全鹏程 易仕和 武宇 朱杨柱 陈植

激波与层流/湍流边界层相互作用实验研究

全鹏程, 易仕和, 武宇, 朱杨柱, 陈植
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  • 在超声速风洞中,分别对层流和湍流来流条件下的边界层和斜激波(激波强度足以引起流动分离)相互干扰进行了实验研究. 利用纳米粒子示踪平面激光散射(NPLS)技术获得了两种条件下流场的精细结构图像;利用粒子图像测速(PIV)技术获得了两种条件下流场的速度场和涡量场;综合运用NPLS结果和PIV 结果对比分析了两种流动的瞬时流动结构和时间相关性. 实验结果表明:层流边界层内的分离区呈现出狭长的条状,而湍流边界层内分离区呈现出较规则的椭圆;在入射激波上游距入射点较远的位置,层流边界层外围拟序结构会诱导出一系列压缩波系,进而汇聚成空间位置不稳定的诱导激波,而湍流边界层则是在入射激波上游较近的地方直接形成较强且稳定的诱导激波;在入射激波下游,层流边界层内的膨胀区域较小且急促,膨胀后产生的再附激波很弱,而湍流边界层内的膨胀区域较大,膨胀后产生的激波较强.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:11172326,11302256)资助的课题.
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    He L, Yi S H, Tian L F, Chen Z, Zhu Y Z2013 Chin. Phys. B 22 24704

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    Wu Y, Yi S H, Chen Z, Zhang Q H, Gang D D 2013 Acta Phys. Sin. 62 184702 (in Chinese) [武宇, 易仕和, 陈植, 张庆虎, 冈敦殿 2013 物理学报 62 184702]

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    Bueno P C, Ganapathisubramani B, Clemens N T, Dolling D S 2005 AIAA Paper 2005-441

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    Zhao Y X, Yi S H, Tian L F, Cheng Z Y 2009 Sci. China E: Tech. Sci. 52 3640

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出版历程
  • 收稿日期:  2013-11-26
  • 修回日期:  2014-01-24
  • 刊出日期:  2014-04-05

激波与层流/湍流边界层相互作用实验研究

  • 1. 国防科技大学航天科学与工程学院, 长沙 410073
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:11172326,11302256)资助的课题.

摘要: 在超声速风洞中,分别对层流和湍流来流条件下的边界层和斜激波(激波强度足以引起流动分离)相互干扰进行了实验研究. 利用纳米粒子示踪平面激光散射(NPLS)技术获得了两种条件下流场的精细结构图像;利用粒子图像测速(PIV)技术获得了两种条件下流场的速度场和涡量场;综合运用NPLS结果和PIV 结果对比分析了两种流动的瞬时流动结构和时间相关性. 实验结果表明:层流边界层内的分离区呈现出狭长的条状,而湍流边界层内分离区呈现出较规则的椭圆;在入射激波上游距入射点较远的位置,层流边界层外围拟序结构会诱导出一系列压缩波系,进而汇聚成空间位置不稳定的诱导激波,而湍流边界层则是在入射激波上游较近的地方直接形成较强且稳定的诱导激波;在入射激波下游,层流边界层内的膨胀区域较小且急促,膨胀后产生的再附激波很弱,而湍流边界层内的膨胀区域较大,膨胀后产生的激波较强.

English Abstract

参考文献 (14)

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