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边界层由层流向湍流的转捩是高超声速飞行器设计面临的重大空气动力学问题. 随着飞行速域与空域的不断拓展, 高超声速高焓边界层中的高温气体效应会使得量热完全气体假设失效, 从而深刻影响流动转捩过程. 相关研究涉及多个学科, 是典型的多物理场耦合问题. 近年来, 随着相关飞行器技术的快速发展, 高超声速高焓边界层转捩问题的重要性越来越得到体现, 相关研究已成为国际上的热点领域. 本文综述相关研究进展, 首先介绍目前常用的高温气体物理模型, 尤其关注热化学非平衡模型, 并介绍激波捕捉、激波装配和边界层方程解等常用的高焓流动求解方法, 以及相关风洞和飞行试验技术的进展. 然后综述高温气体效应对转捩过程中的感受性、模态增长、瞬态增长和非线性作用等的影响的相关研究, 其中流向不稳定性中出现较大增长率的第三模态和超声速模态引起了广泛的研究兴趣. 最后进行总结, 并对未来发展略作展望. 相似文献
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用可实现k-ε模式对细长体大攻角分离流场的数值模拟 总被引:2,自引:0,他引:2
利用一种符合可实现性条件的k-ε两方程模式,通过求解可压缩性Navier-Stokes方程,数值模拟了细长旋成体在M=2.5和0.7、中等大攻角下的湍流绕流流场。定性分析了背风面分离涡的发展过程和湍流粘性比等流动特征,对背风面主涡强度和涡核位置、物面压力分布、集中力和力矩与已有的试验结果进行了细致的定量对比,证实了数值模拟的有效性。 相似文献
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A finite volume method for the time dependent viscous incompressible flow around an in-line oscillating circular cylinder at Reynolds number of 200, 855 is presented in this paper. The Navier-Stokes equations in a finite volume form are solved with a moving grid system, based on a time dependent coordinate transformation. To investigate the vortex-shedding characteristics behind the circular cylinder and the effects of Reynolds number and other non-dimensional parameters such as reduced amplitude and reduced frequency, several numerical schemes have been tested with different amplitude and frequency close to Sto and a harmonic at each Reynolds number. Present numerical results indicate several types of vortex shedding mode which is known mainly depending on the reduced frequency and also the reduced amplitude, which is called synchronization or lock-on. 相似文献
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可压缩横流失稳及其控制 总被引:2,自引:0,他引:2
边界层流动转捩的预测与控制一直是流体力学研究中的一个重要问题. 三维边界层流动工程中十分常见, 而横流失稳是导致三维边界层流动转捩的主要原因. 本文综述了近些年来三维边界层失稳和转捩方面的研究概况. 从机理上讨论了横流扰动的感受性、首次失稳、二次失稳和转捩控制等方面的研究进展. 在数值计算方面, 简要概述了线性稳定性理论、非线性稳定性理论和直接数值模拟方法在横流失稳和转捩方面的应用.本文对横流失稳研究当前存在的问题进行了讨论, 对今后研究的发展趋势作了相应展望. 相似文献
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通过达·芬奇的几幅有关流体运动的素描来探讨这位文艺复兴时期的艺术大师对湍流问题的思考.达·芬奇对流体力学的主要贡献包括:三维不定常流场显示,钝体绕流,涡运动等. 相似文献
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纵向受迫振荡圆柱绕流问题的数值模拟 总被引:2,自引:0,他引:2
用有限体积法对平行于均匀来流方向受迫振荡的圆柱绕流问题进行了二维数值模拟.雷诺数选取Re=200、855、4000等几种亚临界雷诺数情况.通过研究不同振幅和振动频率下的流场结构和一些重要流动参数如升阻力系数、Strouhal数等随Re数、KC数、Stokes数的变化关系,验证了实验中观察到的一定条件下发生的"频率锁定"现象,并将涡脱落方式划分为三种主要模态.文中引入网格速度,对常用的处理速度与压力耦合的SIMPLE算法作了适当的补充和修改,以适应随时间变化的网格坐标. 相似文献
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通过求解采用ALE方法描述的运动坐标系Navier-Stokes方程组,分析均匀来流下雷诺
数为150的静止和流向振荡的圆柱绕流. 主要研究了强迫振荡频率和较大振幅比
(A/D=0.3-1.2)对圆柱升力、阻力变化特性以及涡脱落模态的影响. 研究表
明,流向振荡圆柱绕流存在多种涡脱落模态,如对称S以及反对称A-I, A-III,
A-IV等多种形式;比较研究结果,拓展了各模态下对应的锁定区域,并将其分为5个
子区;A-I模态中圆柱受力较以前所知更复杂;通过分析计算结果,发现最大加速度
比Af_{c}^{2}/Df_{s0}^{2}可能是涡脱落模态(尤其是对称S模态)最有效的控制参数. 相似文献