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压缩楔流动分离影响因素分析

摘要

在进气道的压缩拐角附近,激波边界层干扰可能导致边界层转捩或流动分离,干扰区域往往出现峰值压力和热流,对飞行器的气动力、气动热性能有重要的影响。影响流动分离的因素有很多,比如来流马赫数、湍流度,模型前缘钝度、表面粗糙度、壁面温度等,边界层状态也是一个重要的因素。层流边界层能量比对应的湍流边界层小,对逆压梯度的抵抗能力差,初始分离的角度要小很多。本文回顾了国内外压缩楔流动分离影响因素的研究情况,重点介绍了雷诺数、粗糙度、壁面温度对初始分离角度的影响。已有的研究表明,流动初始分离角度受多种因素影响,在10°~30°的范围内变化,取决于多种因素的综合作用程度;雷诺数增加可以抑制分离;壁面冷却可以抑制分离;壁面粗糙后,边界层抗分离能力减弱;风洞类型、来流湍流度的影响研究还比较少,需要开展系统的研究工作。国内外针对拐角流动结构已做了大量研究,但气流偏转角一般比较大,针对进气道压缩系统的研究比较少,需要针对小气流偏转角组合的进气道构型,系统地开展多级离散压力梯度作用下的边界层发展规律和流动分离情况研究。

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