【摘 要】
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采用大涡模拟研究了出口堵塞比为50.8％的轴对称进气道流动,重点考察了内外流耦合作用下流动的非定常特性.采用国家数值风洞(NNW)工程仿真软件进行数值模拟,得到的壁面平均压力、瞬时压力分布与试验数据符合良好.分析表明:为匹配出口背压,进气道在喉道区域形成激波串结构,使内流道流场分为上游超声速区、中部激波串区以及下游亚声速区;在激波串区,剧烈的逆压梯度产生了分离激波、激波串、分离区及分离剪切层等复杂结构;伴随着激波串运动和边界层大尺度分离,进气道壁面压力出现宽频脉动特征.脉动压力的时空分布表明:内流道脉动压
【机 构】
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中国航天科技集团有限公司 第四研究院 第四十一所 固体火箭发动机燃烧、热结构与内流场国防科技重点实验室,西安 710025;中国科学技术大学 近代力学系,合肥 230027
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采用大涡模拟研究了出口堵塞比为50.8％的轴对称进气道流动,重点考察了内外流耦合作用下流动的非定常特性.采用国家数值风洞(NNW)工程仿真软件进行数值模拟,得到的壁面平均压力、瞬时压力分布与试验数据符合良好.分析表明:为匹配出口背压,进气道在喉道区域形成激波串结构,使内流道流场分为上游超声速区、中部激波串区以及下游亚声速区;在激波串区,剧烈的逆压梯度产生了分离激波、激波串、分离区及分离剪切层等复杂结构;伴随着激波串运动和边界层大尺度分离,进气道壁面压力出现宽频脉动特征.脉动压力的时空分布表明:内流道脉动压力以扰动波的形式传播,为此建立的声反馈模型能较好地预测亚声速区的主导频率.相关性分析表明:激波串运动受上下游流动耦合作用,其中,频率为St=0.7的运动主要受上游流动影响,频率为St=0.9的运动主要受下游压力扰动波影响.
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