【摘 要】
：
将流动聚焦和电雾化相结合,主要研究气动力和电场力共同作用下射流的不稳定性特性.在实验研究中获得了不同的射流破碎模式,这些模式与流体表面不稳定扰动波的增长密切相关.为了揭示电场作用下射流不稳定性的物理机理,开展了正则模的线性时间不稳定性理论分析.通过求解,分析了各种主要控制参数对不稳定模态的影响规律,获得了轴对称模式和非轴对称模式最不稳定扰动的转换,并重点考察了电场对射流不稳定性的影响.
【机 构】
：
中国科学技术大学工程科学学院,合肥230027
论文部分内容阅读
将流动聚焦和电雾化相结合,主要研究气动力和电场力共同作用下射流的不稳定性特性.在实验研究中获得了不同的射流破碎模式,这些模式与流体表面不稳定扰动波的增长密切相关.为了揭示电场作用下射流不稳定性的物理机理,开展了正则模的线性时间不稳定性理论分析.通过求解,分析了各种主要控制参数对不稳定模态的影响规律,获得了轴对称模式和非轴对称模式最不稳定扰动的转换,并重点考察了电场对射流不稳定性的影响.
其他文献
研究了由于模型缩比导致的雷诺数差异对前体,进气道流场结构的影响.在采用缩比模型进行试验时,雷诺数显著小于飞行状态.这不仅对边界层结构有显著影响,而且可能存在转捩,激波边界层干涉等复杂流动现象.采用非定常隐式大涡模拟对试验和飞行状态下的进气道流场进行了精细的非定常计算.计算结果表明了雷诺数效应的重要影响.进气道入口之前为层流,侧压激波与进气道上壁面存在激波/边界层相互作用.
采用有限体积法,空间二阶精度的ROEFDS格式,时间上二阶精度的隐式后差格式,数值模拟了层流条件下的带缝隙后缘舵-钝头三角翼流场,获得了不同舵偏角,缝隙宽度和攻角下的翼面和舵面的压力,热流分布.分析了舵偏角,缝隙宽度和攻角对三角翼面和后缘舵面的热环境和分离区的影响.结果表明:增大舵偏角和攻角,减小缝隙宽度时,缝隙处分离区减小,舵面压力峰值和热流峰值变大.
针对超音速进气道流动中所存在的两个复杂而又相互作用的物理现象——由压缩坡道产生的斜激波和斜激波在壁面反射而引起的壁面边界层分离,通过数值模拟的方式对超音速进气道内热激励控制激波和边界层分离的应用做了机理性探究,数值模拟结果显示热激励在控制激波和边界层分离上有着显著的效果.
为了采用高阶有限差分格式模拟复杂构形的复杂绕流,讨论了Euler通量,黏性项离散,多块对接网格,多块拼接网格等方面对计算结果的影响,并讨论了高阶格式与2阶格式的优缺点.对于激波/边界层干扰流动,计算结果对数值方法的耗散非常敏感.当采用1阶或2阶格式时,Euler通量的耗散对计算结果的影响也非常明显.
利用加权群速度控制格式(WGVC-M)格式,进行了入射激波-平板边界层湍流干扰的直接数值模拟(DNS).流动参数为:来流Mach数2.3,入射激波角32°.利用该DNS结果,探讨了激波-边界层干扰及其形成的逆压梯度对湍流结构,统计特征以及湍能生成及分配机制的影响.
对细长体弹头多喷口的横向喷流干扰进行数值模拟,一方面是考察发展的计算软件,对这类强非线性复杂流动的适应能力,另一方面,给出模拟对象在横向喷流作用下的流场特性及干扰力的大小,为弹头高空横向喷流控制设计提供技术支持.
采用Morison方法考虑内波载荷和洋流流场下的联合作用力,以端部设有消能结构的悬浮隧道管段为研究对象,建立悬浮隧道锚索-管体耦合非线性振动数学模型,运用有限元法和龙格库塔法数值求解微分方程组,研究海洋内波和洋流共同作用下水中悬浮隧道的动力行为,考察悬浮隧道的减震控制.研究成果为悬浮隧道结构载荷分析及动力控制提供有益探讨.
采用大涡模拟方法研究进气道强迫转捩,考查风洞来流噪声水平对强迫转捩的影响.结果表明,来流噪声对强迫转捩发生位置有明显的影响.
强制转捩技术是流动控制的一项重要研究内容,具有重要的研究价值.如何促发转捩进而控制边界流动目前是一个难点,从目前的调研情况来看,强制转捩多数采用被动控制技术来实现,这其中最有效的便是绊点(trip)技术.当前深入的理论研究主要以粗糙元,凸起等的高超声速边界层转捩流动影为主,众多国外研究表明,控制边界层转捩及分离特征,粗糙元是一种可能的有效途径,然而,对于如何设置粗糙元(包括形状,高度,位置)特征及
对3种激波强度下的轴对称激波和圆锥边界层相互作用(SWBLI)特性进行了实验研究.实验在自由来流马赫数Ma=2.67和雷诺数Reθ=5 845的超声速静风洞中进行,采用基于纳米粒子的平面激光散射技术(NPLS)和PIV技术测量精细的流场图像和速度场数据,比较了3种激波强度下,轴对称效应产生的分离区的大小.