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作者：赵普君;吴晓帅;赵玉新;
单位：国防科技大学空天科学学院;国防科技大学空天科学学院高超声速技术实验室;
摘要：微孔渗流具有在超声速湍流边界层中实现高效减阻降热的潜力。从多孔介质中提取单个微孔作为研究对象，应用直接数值模拟方法 （DNS），开展微单孔渗流与超声速湍流边界层的相互作用机理研究。针对渗流压比进行参数化分析，主要关注渗流对主流域流场结构与传热特性的影响。结果表明，渗流显著提升了其下游流向雷诺正应力峰值，并进一步强化了边界层近壁区与湍流脉动相关的能量输运过程。渗流的法向输运作用使得微孔后缘位置出现低速条带、产生局部低温区，具有明显的减速降温效果。平均流场在低速条带与局部低温区的形成中起主导作用，而脉动流场的影响相对较小。微孔渗流上下游均存在低摩阻区，而低热流区仅存在于渗流下游。当选定积分区域与小孔域重合时，三组渗流压比下的区域减阻率大于50%，区域冷却效率超过70%。以5%作为临界值，相应临界减阻半径和临界冷却半径为单孔直径的3～4倍。
关键词：超声速湍流边界层;;微孔渗流;;减阻;;降热;;直接数值模拟
基金资助：国家自然科学基金（12472242）;国家自然科学基金创新研究群体项目（T2221002）;; 国防科技大学研究生创新项目（XJJC2024013）~~
