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推进技术2025年第08期:多孔介质对斜楔激波/边界层干扰的影响研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:蔡含怡;谢旅荣;潘纪富;高寒;韩家启;

单位:南京航空航天大学能源与动力学院;

摘要:为减弱斜激波/边界层干扰的不利影响,本文采用数值仿真方法开展基于各向同性多孔介质凹腔的斜楔/平板模型激波/边界层干扰流动控制研究。定义无量纲位置参数D为无流动控制下的基准流场分离点位置至多孔介质区域末端的距离与多孔介质区域长度之比。分析了多孔介质位置参数D对激波/边界层干扰产生的分离区的影响,研究发现在各向同性多孔介质位于D=0.1~0.5分离区的分离长度和分离高度减小、分离点位置延迟,D=0.5模型的分离区分离长度和分离高度相比无多孔介质控制的基准模型分别下降65.8%和45.1%。分析了多孔介质位置参数D=0.1~0.5模型的边界层参数变化,结果表明与基准模型相比各向同性多孔介质流动控制降低了湍流边界层厚度及速度剖面形状因子,增大了壁面摩擦系数,边界层抵抗逆压力梯度能力增加,因此有效减缓了斜激波/边界层干扰现象。通过改变斜楔前缘楔角,研究总结了各向同性多孔介质对流场分离区的控制规律:随着多孔介质位置参数D值增加,分离长度及分离高度减小,分离点后移;当分离区完全进入多孔介质区域内后,随着D值增大,多孔介质的流动控制效果减弱甚至恶化,分离长度及分离高度回升,分离点前移。

关键词:斜楔/平板;;激波/边界层干扰;;多孔介质;;流动控制;;分离区