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细长体大迎角非对称涡流数值模拟及形成机理的探讨

杨云军  崔尔杰  周伟江  
【摘要】:通过数值方法对大迎角细长体湍流流场的模拟,研究头部顶端极小扰动对细长体非对称绕流形成与发展的影响,探讨可压缩流动中的涡流非对称性。结果表明,在细长体顶端附近施加极小扰动可以模拟出实验观测到的非对称流场,非对称的涡系结构沿轴向是逐步发展的,截面侧向力沿轴向的分布呈现正弦型曲线的变化特征,扰动能量经过指数增长后达到饱和;修形扰动的高度影响绕流非对称的分布与发展,非对称性随扰动周向位置的变化呈现出单周期的规律;在亚临界横流马赫数区间,马赫数越高涡流非对称性越显著,在超临界横流马赫数区间细长体两侧出现横流激波,非对称的发展被抑制,马赫数越高涡流非对称性越弱。小扰动诱发非对称的数值算例表明非对称绕流的形成是源于流动的空间不稳定性机制。

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