利用冷十墙壁可视化抑制的冲击波/湍流边界层相互作用
流体动力学
2025-02-04 v1
摘要
为考察冷十墙壁对冲击波湍流/边界层相互作用（SWTBLI）的影响，由于已有实验数据有限，本文采用液氮作为冷十剂，对超声风洞壁面进行冷十处理。在主流马赫数范围为 2.02-2.04 时，墙温冷卻至 88-92 K，对应于墙面到恢复温度比为 0.31-0.33。使用 schlieren 方法观察有无冷十条件下的流动结构。冲击波运动或相互作用长度在 schlieren 图像中表明，在冷十条件下边界层分离被抑制，抑制比例约为 0.60-0.72。此外，尽管主流状态和分离区域墙温保持不变，但在冷十条件下，分离流场出现渐变变化。这源于分离区域上游墙面温度逐渐升高， Incoming boundary layer 开发于该区域。本实验中使用液氮作为冷十剂的 SWTBLI 流场，均符合经典 Chaman 自由相互作用理论。
引用
@article{arxiv.2502.01073,
title = {Visualization of Suppressed Shock Wave/Turbulent Boundary Layer Interaction Using Cryogenic Wall Cooling},
author = {Yuma Miki and Leo Ando and Maria Acuna and Kiyoshi Kinefuchi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2502.01073},
year = {2025}
}
备注
27 pages, 13 figures, accepted for publication in "Physics of Fluids"