【摘 要】
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以高超声速飞行器前体激波与进气道唇口激波可能发生的第四类干扰为关注对象,着重对其中超声速射流的非定常特性,关键影响因素及规律进行了数值与实验考察和分析,以求获得有益的认识.为了探究构型设计对非定常干扰可能产生的被动控制效果,还对局部壁面形状的影响进行了考察,结果表明,关键部位选取合理的壁面条件存在对这类干扰进行明显控制效果的潜力.
【机 构】
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中国科学技术大学近代力学系,合肥230027
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以高超声速飞行器前体激波与进气道唇口激波可能发生的第四类干扰为关注对象,着重对其中超声速射流的非定常特性,关键影响因素及规律进行了数值与实验考察和分析,以求获得有益的认识.为了探究构型设计对非定常干扰可能产生的被动控制效果,还对局部壁面形状的影响进行了考察,结果表明,关键部位选取合理的壁面条件存在对这类干扰进行明显控制效果的潜力.
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将计算流体力学和生物运动控制相结合,开展了三维动波浪壁自主推进机流动理研究,该计算流体力学软件包组合了自适应八叉树结构网格的有限体积法、内置边界法、VOF (volume of fluid)的思想.首先分析了不同的波动参数对动波浪壁运动的影响规律和涡动力学机理,通过控制消除了动波浪壁尾迹中的集中大尺度涡.
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为了改善武器模型的分离特性,通常对空腔进行流动控制以改善流场,采用在空腔前缘处安装扰流隔板对空腔流动进行扰动的控制方法,采用三维非结构直角网格对空腔流场进行离散,通过数值模拟研究流动控制装置对装有武器模型的空腔的影响,研究武器模型在空腔内不同的分离位置处,流动控制对武器模型的气动特性及对武器模型压力中心位置的影响.
二维贴附射流中存在着几种大尺度涡旋结构,计划利用通过在贴附壁面开孔并引入反馈空腔的办法引入自反馈机制对该流动进行控制.该控制属于被控控制范畴.通过该控制方法可以进一步降低壁面压强的脉动幅度,减小流致振动引起的疲劳和断裂等问题.
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从湍流动量输运的角度详细地阐述了高聚物溶液对壁湍流的影响,进一步探索其减阻的机理.实验利用二维TRPIV技术对壁湍流高聚物溶液的减阻机理进行了实验测量研究.在相同雷诺数下,分别测量了减阻溶液和清水的流向-法向和流向-展向湍流流场.
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