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揭示欠膨胀射流剪切层的非稳态特性,有助于从本质上发展实现燃料-空气混合增强等的主动流动控制方法.在射流近场,射流特征时间尺度较小,传统纹影测量等实验手段不足以捕捉其瞬时流动特征.此外,射流剪切层的发展具有强烈的三维特点,根据纹影显示或者平面激光荧光(PLIF)等实验手段得到的二维切片,很难全面认识到欠膨胀射流的三维运动特征,甚至得到错误的结论.基于此,本文构建了精巧的物理模型和高分辨率的网格,采用astroFoam 求解器对射流喷压比NPR 在5.60~11.21 之间,射流雷诺数约为~105 的四个算例进行了大涡模拟计算.本文首先讨论了射流近场时均的流动结构,并和纹影测量的结果进行了比较,验证了本文采用的计算模型和数值方法的可靠性.然后,本文系统的考察了欠膨胀射流的瞬态流动结构,分析了射流剪切层的螺旋结构,统计了不同喷压比条件下射流剪切层的螺旋时间转换特性,通过FFT 分析和螺旋性计算,从物理上分析和解释了不同喷压比条件下射流剪切层的螺旋模态特征