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高超声速湍流流动MHD控制机理研究

罗仕超 吴里银 常雨

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高超声速湍流流动MHD控制机理研究

罗仕超, 吴里银, 常雨

Mechanism analysis of magnetohydrodynamic control in hypersonic turbulent flow

Luo Shi-Chao, Wu Li-Yin, Chang Yu
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出版历程

高超声速湍流流动MHD控制机理研究

  • 中国空气动力研究与发展中心 超高速空气动力研究所, 绵阳 621000

摘要: 基于低磁雷诺数假设建立完全气体湍流流场、磁场耦合模型。数值计算方法上,通过AUSMPW+格式、LUSGS隐式处理方法求解磁流体动力学湍流流动方程,其中湍流模型采用Spalart-Allmaras模型。分析了不同外加磁场条件下平板及压缩拐角湍流边界层流动控制效果。研究表明:湍流边界层MHD流动控制效果与洛伦兹力大小正相关;外加磁场作用下,洛仑兹力的方向和流动方向相反,此时洛仑兹力起到减速的作用,减少了近壁面流体的动量,降低了边界层抵抗分离的能力;逆流向洛仑兹力减小了壁面的剪切应力,从而降低湍流流场壁面摩擦阻力系数,洛仑兹力对流体做负功,边界层内温度增加;磁相互作用位置对MHD分离区控制效果存在较大影响,工程应用中需配置合理的磁场布局方案。

English Abstract

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