壁面溫度對高超聲速邊界層轉捩影響的實驗研究

《壁面溫度對高超聲速邊界層轉捩影響的實驗研究》是依託北京大學，由朱一丁擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：壁面溫度對高超聲速邊界層轉捩影響的實驗研究
• 依託單位：北京大學
• 項目負責人：朱一丁
• 項目類別：青年科學基金項目

項目摘要

高超飛行器表面由於氣動加熱而產生高溫是影響轉捩的重要因素。由於高超聲速邊界層存在以第一和第二模態為主的多種不穩定模態，而壁溫變化對於上述兩種模態增長影響恰好相反， 所以壁溫對於高超轉捩位置的影響比較複雜。本項目目標有二：一，在先期研究基礎上發展高溫環境下高超聲速靜風洞測試技術；二，在高超聲速靜風洞中開展實驗，系統研究壁面加熱引起壁溫變化對邊界層轉捩位置、擾動演化以及流動結構的變化的影響，並結合理論和計算方法，分析壁溫影響轉捩的物理機制。

結題摘要

壁溫是影響高超聲速邊界層層流-湍流轉捩的重要問題。過去關於壁面加熱（壁溫高於絕熱壁溫度）對轉捩影響的研究非常少。本項目研究內容包括發展高溫環境下高超聲速邊界層轉捩預測和擾動測量技術和運用實驗方法研究壁溫加熱對260mm 長裙錐上Ma 6邊界層轉捩的影響。主要結果如下：1. 紅外測量技術的邊界層轉捩預測技術和基於聚焦差分干涉技術的擾動測量技術可有效運用於壁溫300K~900K的測量中。2. 壁溫增加將促進第一模態波增長並抑制第二模態波的發展。3. 當壁溫在溫度時，邊界層轉捩最晚。從300K上升至絕熱壁溫度，邊界層轉捩不斷延遲；而當壁溫從絕熱壁上升至900K時，轉捩不斷提前。