三维后掠激波/湍流边界层干扰研究

声明

第一章 绪 论

1.1 研究背景及意义

1.2 三维激波反射研究进展

1.3 后掠激波/湍流边界层干扰研究进展

1.4 扫掠激波/湍流边界层干扰研究进展

1.4.1 SS/TBLI的研究概况

1.4.2 SS/TBLI流场结构研究进展

1.4.3 SS/TBLI定量研究的进展

1.5 本文的主要研究内容

第二章 研究方法及方案

2.1 实验系统

2.1.1 超声速低湍流度风洞

2.1.2 NPLS技术

2.1.3 压力测量技术

2.1.4 油流技术

2.2 实验方案设计

2.2.1 传统后掠激波产生方案的问题及改进

2.2.2 后掠激波三维反射的实验方案

2.2.3 SIOS/TBLI的实验方案

2.2.4 SS/TBLI的实验方案

2.3 数值模拟方法

2.4 算例的设置与验证

2.4.1 后掠激波三维反射算例的设置

2.4.2 SIOS/TBLI算例的设置与验证

2.4.3 SS/TBLI算例的设置与验证

2.5 本章小结

第三章 后掠激波的三维反射理论

3.1 后掠激波特征的分析

3.2 后掠激波反射流场的简化模型

3.2.1 三维反射流场的分析

3.2.2 反射流场简化模型的建立

3.3 后掠激波三维反射的理论研究

3.3.1 三维平面激波反射的分析方法

3.3.2 反射类型的判断

3.3.3 流场参数的理论求解

3.3.4 理论求解方法的验证

3.4 后掠激波参数对无粘反射流场的影响

3.4.1 后掠激波参数对反射类型的影响

3.4.2 后掠激波参数对壁面上压力梯度的影响

3.4.3 后掠激波参数对三波线与壁面夹角的影响

3.4.4 后掠激波参数对马赫杆激波角的影响

3.5 本章小结

第四章 后掠激波/湍流边界层干扰流场的结构及形成机理

4.1 SIOS/TBLI物理问题的分析

4.2 SIOS/TBLI三维流场的实验研究

4.2.1 典型实验工况的选择

4.2.2 实验结果及讨论

4.3 无粘条件下的反射流场和有粘干扰流场的对比分析

4.3.1 流场波系的反射类型

4.3.2 压力平衡机理

4.4 SIOS/TBLI的简化模型及形成机理

4.4.1 流场结构的简化模型

4.4.2 流场结构的形成机理

4.5 本章小结

第五章 后掠激波/湍流边界层干扰流场的平均特性

5.1 分离区平均特性的参数定义

5.1.1 壁面参数

5.1.2 流量参数

5.2 分离区平台压力模型的建立

5.2.1平台压力随雷诺数的变化规律

5.2.2 平台压力随无粘条件下反射流场参数的变化规律

5.2.3 平台压力的模型

5.2.4 平台压力模型的验证

5.3 分离区壁面参数的分析

5.3.1 壁面参数随雷诺数的变化规律

5.3.2 壁面参数随无粘条件下反射流场参数的变化规律

5.4 分离区流量参数的分析

5.4.1 流量参数随雷诺数的变化规律

5.4.2 流量参数随无粘条件下反射流场参数的变化规律

5.5 本章小结

第六章 扫掠激波/湍流边界层干扰的流动机理

6.1 SS/TBLI的平均流场结构

6.1.1 流场结构的实验观测

6.1.2 流场结构的定量测量和建模

6.2 SS/TBLI的压力平衡机理研究

6.2.1 无粘流场波系的设计

6.2.2 流场结构的实验研究

6.2.3 压力平衡的机理研究

6.3 “λ”激波的理论研究

6.3.1 分离区对流场总压损失的有利影响

6.3.2 “λ”激波位置的预测

6.3.3 分离区对无粘波系的影响范围

6.4 侧压角对分离区流场特征的影响规律

6.4.1 侧压角对壁面参数的影响规律

6.4.2 侧压角对流量参数的影响规律

6.5 本章小结

第七章 结论与展望

致 谢

参考文献

作者在学期间取得的学术成果

附录A 任意位置平面激波“降维”分析方法的证明