【摘 要】
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对混合层流动内混合机理的研究在理论和工程技术领域中都有着重要的意义.可压缩混合层的高效混合是成功设计超音速燃烧发动机的关键.该文从完整的可压缩流体力学方程出发,用
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对混合层流动内混合机理的研究在理论和工程技术领域中都有着重要的意义.可压缩混合层的高效混合是成功设计超音速燃烧发动机的关键.该文从完整的可压缩流体力学方程出发,用直接数值模拟的方法,对工程应用中常见的具有展向曲率的可压缩混合层流场中扰动的演化进行了研究.对不同的展向曲率,不同的来流条件,流场入口处加不同幅值的T-S波等情况进行了系统的数值研究并分析扰动的演化规律,得出以下主要结论:1.通过对不同来流马赫数的情况的计算,发现扰动沿流向的增长速度随着马赫数的增加会很快下降.当来流马赫数很大时,由扰动产生的大尺度结构法向尺度很小且增长缓慢,这与流动稳定性理论分析的结果一致.2.对不同展向曲率的混合层流场中扰动演化的计算结果表明:展向曲率的变化对三维扰动的增长率和混合层厚度的变化没有明显的影响.3.扰动的初始幅值大小对流场的混合效果具有较大影响,大幅值的扰动会促使流场中的大尺度结构的产生,改善混合层的混合效果.与线性增长率相比,当扰动幅值变大时,其增长率随之减小.
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