具有双稳态的高超声速曲压缩斜坡流动
流体动力学
2021-09-02 v1
摘要
本文通过数值与理论方法研究了曲压缩斜坡(CCR)流动中的双稳态与分离迟滞，以及相应的气动热特性（包括壁面摩擦、压力与热流）。开展了由转折角变化诱导的分离迟滞的直接数值模拟，以及来流马赫数与壁温对迟滞环的影响。分析了壁面摩擦、压力与热流的分布。进一步，解释了分离泡中壁面摩擦第一与第二极小值的出现，揭示其由分离激波与再附激波引起的逆压梯度主导。本文结果与分析表明，Smith (Proceedings of the Royal Society of London. A. Mathematical and Physical Sciences, 1988, 420: 21-52) 的逆流奇异性在 CCR 流动中不太可能出现。分离态峰值压力的预测证实了基于最小黏性耗散定理的模型 (Physics of Fluids, 2020, 32(10):101702)。而压力过冲可通过压缩与膨胀过程压力匹配的激波极线分析。还基于经典幂次关系讨论了分离态与附着态的峰值热流与峰值压力升之间的关联。
引用
@article{arxiv.2109.00423,
title = {Hypersonic curved compression ramp flows with bistable states},
author = {Ming-Zhi Tang and Gang Wang and Yan-Chao Hu and Wen-Feng Zhou and Zhu-xuan Xie and Yan-Guang Yang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2109.00423},
year = {2021}
}