超声速喷流混合流场大涡模拟

作者：朱志斌; 程晓丽; 潘宏禄

来源：航空动力学报, 2019, 34(01): 210-216.

DOI：10.13224/j.cnki.jasp.2019.01.024

• 超声速
• 冷却喷流
• 剪切层
• 转捩
• 湍流
• 大涡模拟

以光学窗口外冷喷流为研究背景,采用大涡模拟方法对后台阶外形切向喷流混合流场进行了研究。数值方法基于隐式亚格子模型,采用高精度WENO格式进行空间离散,并通过超声速平面混合层流动对数值方法进行了考核验证。喷流混合流场计算模型与试验一致,来流和喷流马赫数分别为3.4和2.5。数值模拟清晰地捕捉到了流场波系以及混合剪切层、壁面边界层等典型流场结构,并精细预测了混合层发生失稳、转捩及发展为充分发展湍流的时空发展过程。数值模拟得到的湍流大尺度结构的位置和形态与实验图像一致。通过对瞬时流场、统计平均流场和脉动参数的分析,揭示了流场结构特征及其时空演化规律,并获得了流场密度脉动特性。

• 单位
  中国航天科技集团有限公司; 中国航天空气动力技术研究院