Spatial DNS of an Isothermal Flat Plate Supersonic Turbulent Boundary Layer with/out Impinging Shock Wave

Yusuke TOKURA; Hiroshi MAEKWA

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Spatial DNS of an Isothermal Flat Plate Supersonic Turbulent Boundary Layer with/out Impinging Shock Wave

机译：带/不带冲击波的等温平板超音速湍流边界层的空间DNS

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Spatial direct numerical simulation results are presented for transitional/turbulent supersonic isothermal flat plate boundary layers at M = 2.0 and impinging shock wave-boundary layer interactions. The numerical results show the formation and development of three-dimensional vortical structures such as hairpin packets and streak-breakdown, and secondary and tertiary hairpins as well. These characteristic vortical structures create a significant fraction of the supersonic turbulent boundary layer structure. An incident shock wave impinging upon the transitional boundary layer with streaks and hairpins, and unsteady reflected waves from the mildly separation boundary layer are observed. Expansion waves after the impinging point and compression waves due to the boundary layer reattachment are also identified. Across the interacting shock, turbulence is enhanced with finer hairpins generated inside, and it undergoes a relaxation process to higher Reynolds turbulent boundary layers far downstream. 展开▼

机译：给出了M = 2.0时过渡/湍流超声速等温平板边界层的空间直接数值模拟结果，并冲击了冲击波-边界层的相互作用。数值结果显示了三维涡旋结构的形成和发展，如发夹包和条纹破坏，以及二级和三级发夹。这些特征性的涡旋结构产生了超声速湍流边界层结构的很大一部分。观察到有条纹和发夹撞击过渡边界层的入射冲击波，以及来自轻度分离边界层的不稳定反射波。还确定了撞击点之后的膨胀波和边界层重新附着引起的压缩波。在整个相互作用的冲击中，内部会产生细小的发夹，从而增强了湍流，并使湍流经历了松弛过程，从而使下游的雷诺湍流边界层更高。展开▼

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来源
《Journal of Fluid Science and Technology》 |2011年第1期|共15页

作者
Yusuke TOKURA; Hiroshi MAEKWA;
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正文语种

中图分类流体力学;

关键词
DNSSupersonic Turbulent Boundary LayerShock-Boundary Layer Interactions;

机译：DNS超音速湍流边界层冲击边界层相互作用;

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