激波/湍流边界层相互作用中的传热与壁温效应
流体动力学
2016-06-15 v1
摘要
本文开展直接数值模拟，研究在自由来流马赫数 及楔形发生器激波角 条件下，壁面温度对斜激波/湍流边界层相互作用行为的影响。考虑了五个壁面温度与恢复温度之比（）的值，分别对应冷壁、绝热壁和热壁热力学条件。结果表明，冷却的主要效应是减小上游影响范围和分离泡尺寸等相互作用的特征尺度。加热时则观察到相反的行为，即相互作用区域发生显著膨胀。Stanton 数分布表明，跨相互作用区域传热发生强烈放大，且热载荷与动载荷的最大值均出现在冷壁情形。分析揭示，脉动热通量表现出强烈的间歇性行为，其特征为出现相较于均值极高的分散斑点。此外，可压缩壁面约束平衡湍流中典型的动量与传热类比，在相互作用区域的大部分均不适用。壁面热通量的预乘谱未显示低频激波运动影响的任何证据，并发现峰值加热产生的主要机制与相互作用区域内的湍流放大有关。
引用
@article{arxiv.1606.04305,
title = {Heat transfer and wall temperature effects in shock wave turbulent boundary layer interactions},
author = {Matteo Bernardini and Johan Larsson and Sergio Pirozzoli and Francesco Grasso},
journal= {arXiv preprint arXiv:1606.04305},
year = {2016}
}
备注
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