【摘 要】
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流动分离和再附着是工业生产中常见的现象。随着分离流的发展,减少壁面的脉动压强以及实现被动控制附壁射流的再附着位置,对于增加飞行器的使用寿命有着重要的研究意义。本文
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流动分离和再附着是工业生产中常见的现象。随着分离流的发展,减少壁面的脉动压强以及实现被动控制附壁射流的再附着位置,对于增加飞行器的使用寿命有着重要的研究意义。本文实验研究了孔板壁面对平面附壁射流动态特性以及流场结构的影响,附壁射流台阶高度等于1倍射流出口高度,射流雷诺数从7600到19000,使用测量得到的射流流场速度分布、壁面脉动压强分布等来描述平面附壁射流流场的发展,大尺度结构的发展也可以使用两不同时刻和两不同点位置测得的壁面脉动压强和脉动速度等来描述。实验采用壁面开孔的方式,研究了在不同壁面通透率(0、11%、22%、44%)下平面附壁射流的发展,得到了壁面脉动压强分布,同时采用了三维流场烟线显示以及PIV流场显示技术,展现了不同壁面通透率下的流场结构特征,得到了不同壁面通透率下的均值速度、脉动速度以及雷诺切应力的分布特征。研究结果表明:壁面开孔以后,孔壁减弱、甚至消除了流场中的低频摆动现象。随着孔壁通透率的增加,壁面脉动压强幅值降低了,射流时均附壁点向下游逐渐移动,射流和壁面之间的回流区长度逐渐增大,而射流内侧剪切层内的涡旋与壁面之间的相互作用减小,附壁射流的动态特性逐渐向自由射流转化。当孔壁通透率为44%左右时,射流与二维平面自由射流类似。当孔壁通透率增大以后,射流内侧剪切层中的旋涡向下游传播距离变得更长,传播速度加快,这说明低孔壁通透率情况下的附壁射流中存在的低频摆动现象阻碍了剪切层高频旋涡向下游的发展。
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