层流跨声速抖振的大涡模拟与模态重构
流体动力学
2022-07-13 v1
摘要
跨声速抖振指跨声速流动中机翼上观测到的激波自维持周期运动，并限制飞机的飞行包线。基于激波足处的边界层特征，抖振被分类为层流或湍流，且二者潜在机制被认为不同（Dandois 等，2018，J. Fluid Mech.，卷18，页156-178）。本文通过在大范围参数下执行大涡模拟（LES），报道了多种流动参数（自由流马赫数与雷诺数、后掠角与迎角）对无限翼（达索航空超临界 V2C 翼型）上层流跨声速抖振的影响。谱 proper 正交分解识别出与抖振相关的低频模态以及和涡脱落相关的高频尾流模态。仅基于前者的流动重构显示出伴随激波运动的周期边界层分离与再附着。仅基于尾流模态的模态重构表明，Dandois 等报道的分离泡呼吸现象由该模态引起。综上，这些结果表明支配层流与湍流抖振的物理机制相同。抖振亦在零迎角下被模拟。激波出现在翼型两表面且彼此反相振荡，表明超临界翼型上发生了 I 型抖振（Giannelis 等，2018，Aerosp. Sci. Technol.，卷18，页89-101）。这些结果表明不同抖振类型背后的机制相同。
引用
@article{arxiv.2110.13237,
title = {Large Eddy Simulations and modal reconstruction of laminar transonic buffet},
author = {Pradeep Moise and Markus Zauner and Neil Sandham},
journal= {arXiv preprint arXiv:2110.13237},
year = {2022}
}
备注
40 pages, 31 figures, submitted to Journal of Fluid Mechanics