激励射流在超声速流场中的混合的特性研究

Hartmann-Sprenger（H-S）管处于吞吐模式下可以产生高频高幅度的气流振荡。本文将H-S管集成到传统射流装置中形成激励射流,研究其在超声速流场中的混合特性。本文设计了三种频率的CO2激励射流,将其横向注入马赫数2.5的均匀超声速来流当中。采用平面激光散射技术对其进行瞬态可视化成像,利用组分采样、测量总压进行时均分析。结果表明:H-S激励射流可以有效提高射流穿透深度,形成较多大尺度结构,从而获得较好的混合效果。关键词: 激励射流 超声速混合 穿透深度 大尺度结构      

台阶式溢洪道的δ-LES-SPH数值模拟

δ-LES-SPH模型较传统SPH,在控制方程里添加了扩散项和粘性项来稳定方程格式,并且这两项的系数均由湍流封闭模型来确定。基于Mascio提出的大涡模型思想,实现了δ-LES-SPH模型的方法,并利用溃坝和宽顶堰进行了算例验证。将δ-LES-SPH的模拟值与已有文献的模拟值以及试验值作对比,验证该算法研究具有高雷诺数湍流流动问题的稳定性和准确性。之后利用δ-LES-SPH模型分析了台阶式溢洪道的水流流态、流速以及消能率的变化规律,结果表明,δ-LES-SPH模型的结果与试验值吻合度较高,优于DualSPHysics方法;31阶和26阶的效能率分别达到了75.89%和74.72%,31阶明显优于26阶,同时充分体现了台阶式溢洪道的消能效果。