高超声速激波/边界层干扰及MVG阵列流动控制研究

作者：董祥瑞; 陈耀慧; 董刚; 刘怡昕

来源：工程力学, 2016, 33(07): 23-30.

• 激波/边界层干扰
• 微型涡流发生器阵列
• 流动分离
• 边界层控制
• 流向涡
• 高超声速

高超声速飞行器流场中通常会伴随激波/边界层干扰(SWBLI),其引发的流动分离将导致进气道性能下降。该文采用湍流分离涡(DES)方法、结合有限体积离散方法对来流马赫数为7流场中SWBLI诱导的分离气泡进行数值研究,模拟结果清晰地显示了分离气泡从产生到充分发展的具体过程,揭示了分离气泡的产生机理。利用微型涡流发生器(MVG)阵列对其进行控制,讨论了流场结构、壁面静压力、壁面剪切力及总压损失等参数变化对SWBLI控制效果的影响。结果表明:MVG阵列可显著改变高超声速流体边界层,使得分离气泡尺寸减小,分离激波强度减弱,分离气泡内及其下游流体的流向速度梯度增加,总压损失降低可达1.9%。

• 单位
  瞬态物理国家重点实验室