基于动态模态分解的跨声速机翼循环控制喷嘴双稳态现象分析
流体动力学
2025-11-05 v3
摘要
对椭圆机翼采用循环控制在跨声速速度下的稳定升力振荡现象进行了数值仿真分析。随着喷嘴动量超过给定阈值后，尾流端发生周期性脱离。该行为符合双稳态状态，与先前的实验观察一致。通过稳态和非稳态雷诺平均Navier-Stokes计算分析表明，该效应与主导的上游冲击波脱耦合。这表明喷嘴已无法进一步增强机翼的循环，标志着循环控制的终止。此外，结果确认下游分离气泡的缺失是导致脱离的催化剂。动态模态分解分析揭示，双稳态现象由尾流端冲击波与下游压力气泡之间的压力反馈驱动。另一反馈机制控制脱离循环中的压力分布。结论表明，双稳态的压力主导性特征使得其可通过相对简单的URANS方法捕获，甚至可通过仅包含总模态2%并能封装25%模态影响、以98%准确率重建压力场的简化序模型来近似描述。
引用
@article{arxiv.2503.00150,
title = {Analysis of Circulation Control Jet Bi-Stability on a Wing Section at Transonic Speeds via Dynamic Mode Decomposition},
author = {Dor Polonsky},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.00150},
year = {2025}
}