《超音速邊界層的轉捩機理研究》是依託北京航空航天大學,由袁湘江擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名:超音速邊界層的轉捩機理研究
- 依託單位:北京航空航天大學
- 項目負責人:袁湘江
- 項目類別:面上項目
- 批准號:10172015
- 申請代碼:A0901
- 負責人職稱:研究員
- 研究期限:2002-01-01 至 2004-12-31
- 支持經費:17(萬元)
《超音速邊界層的轉捩機理研究》是依託北京航空航天大學,由袁湘江擔任項目負責人的面上項目。
《超音速邊界層的轉捩機理研究》是依託北京航空航天大學,由袁湘江擔任項目負責人的面上項目。項目摘要近年來,理論分析表明,某些不可壓縮流動穩定性理論不能照搬描述可壓縮流動邊界層的轉捩過程.因為,超音速邊界層有可能出現目前實驗...
《超音波吸收層延遲高超聲速邊界層轉捩的機理研究》是依託中國航天空氣動力技術研究院,由呂鵬擔任項目負責人的青年科學基金項目。項目摘要 超音波吸收層能夠抑制高超聲速邊界層中的第二模態波,延遲邊界層的轉捩,從而降低飛行器熱防護系統的重量和複雜度。其中,粘性耗散和熱傳導效應對超音波吸收層的吸波特性起著重要...
《超聲速高超聲速邊界層穩定性特徵及轉捩機理分析》是依託中國科學院力學研究所,由梁賢擔任項目負責人的面上項目。項目摘要 本項目以鈍錐(球錐)邊界層穩定性分析為背景,研究高超聲速邊界層的穩定性特徵及轉捩機理。重點討論(1)壁溫對前緣小擾動感受性的影響;(2)壁溫對邊界層擾動演化特徵的影響和對轉捩位置...
《方形低台誘導的高超聲速邊界層轉捩機理研究》是依託中國航天空氣動力技術研究院,由紀鋒擔任項目負責人的青年科學基金項目。項目摘要 粗糙元誘導的邊界層轉捩是高超聲速飛行器中的典型氣動問題,也是流體力學的前沿基礎問題。國內外研究者對不同形狀、不同尺寸粗糙元誘導的轉捩現象進行了大量研究,仍然缺乏對轉捩機理的...
《超聲速/高超聲速邊界層的轉捩機理及預測》是2015年科學出版出版的圖書,作者是蘇彩虹。內容簡介 超聲速/高超聲速邊界層轉捩機理和預測既是流體力學的基礎問題,也是與航空航天技術發展有關的重要套用基礎問題,是國內外公認的重要但也是迄今尚未很好解決的問題。近十年來,我們在轉捩機理及預測方法上,做了系統的工作...
《高超音速凹壁面邊界層流動轉捩的模式研究》是依託清華大學,由王亮擔任項目負責人的青年科學基金項目。項目摘要 準確預測由層流向湍流的轉捩過程是高超聲速飛行器的設計一個關鍵問題。利用G?rtler失穩機制,飛行器的進氣道設計為凹壁面以促進發動機內部的流動轉捩。本課題首先將通過高精度求解非線性穩定性方程,掌握高...
《高超聲速邊界層轉捩建模及數值模擬研究》是依託北京航空航天大學,由宋博擔任項目負責人的青年科學基金項目。項目摘要 高超聲速邊界層轉捩現象長期以來一直是高超聲速飛行器空氣動力學的關鍵課題之一。現有的各類轉捩預測方法用於高超聲速邊界層轉捩位置的估算時均存在不同程度的局限或缺陷。.本項目以數值模擬為手段開展高超...
《超音速邊界層對外部擾動吸收性問題的數值研究》是依託中國科學院力學研究所,由張玉東擔任項目負責人的青年科學基金項目。項目摘要 邊界層對外部擾動的吸收(receptivity)是邊界層轉捩的第一階段,無論轉捩途徑如何,這一階段都無法避免。對吸收性問題的機理進行研究,是準確預測轉捩的關鍵之一。. 本項目直接模擬超音速...
《高超聲速邊界層轉捩及相關測試技術研究》是依託北京大學,由李存標擔任項目負責人的面上項目。項目摘要 Vlasov-Fokker-Planck方程在電漿與相關工程領域具有重要的研究價值,但由於其自身複雜性,直接求解效率低,亟需發展高效數值算法。申請人等提出的數值正則化矩方法是數值模擬電漿的有效途徑之一,但現有工作中沒...
《超聲速氣流中爆轟波與邊界層相互作用機理研究》是依託中國人民解放軍國防科技大學,由周進擔任項目負責人的重大研究計畫。中文摘要 超聲速運動氣流中的爆轟波結構和傳播特性與靜止氣體中存在很大的差異,超聲速氣流中的邊界層不僅使近壁面爆轟波陣面發生彎曲,還使爆轟波的傳播速度與靜止氣體中的CJ 理論速度相比發生較...
針對地面超聲速、高超聲速風洞的特點,採用可行的實驗技術,通過地面風洞試驗驗證數值計算給出的轉捩機理,綜合數值計算和實驗結果給出典型的粗糙單元外形(半球形、圓柱形、菱形)誘發轉捩的機理分析結論,研究並評估局部流動環境(不同馬赫數,平板邊界層、圓錐邊界層)和典型粗糙的外形參數對轉捩影響的敏感性。
《邊界層中Bypass轉捩機理的研究》是依託天津大學,由董明擔任項目負責人的青年科學基金項目。項目摘要 Bypass轉捩是工程中常見的現象,但目前對其內在機理的理解還不夠深入。目前已有的研究,都局限於尋找能較快增長的擾動,而缺乏對擾動如何導致breakdown的機理研究。本項目擬根據我們過去對自然轉捩中的breakdown過程機理...
《可壓縮流轉捩的研究》是依託天津大學,由曹偉擔任項目負責人的重大研究計畫。 項目摘要 採用數值模擬方法研究超音速邊界層中擾動的演化,以確認或否定小激波的存在性,及其對擾動演化可能產生的影響。在此基礎上,發展超音速邊界層中擾動演化的非線性分析方法,空天飛行器在大氣層或外大氣層中飛行時,分離線、阻力及熱...
最後,綜合各因素對邊界層影響,提煉通用流量公式,為音速噴嘴精確計量和可靠傳遞提供依據。結題摘要 本項目以滿足ISO 9300標準結構及加工精度的音速噴嘴為研究對象,為解決“邊界層轉捩機理和湍流特性”問題,研究了巨觀輪廓以及微觀粗糙度對邊界層發展與轉捩特性的影響,獲得了高雷諾數下粗糙度對邊界層發展和轉捩的作用...
著重於非平行、非線性、以及高速流動、三維複雜物體的穩定性研究的方法、進展和結果分析,所採用的拋物型穩定性方程(PSE)方法是近年來發展起來的流動穩定性研究的一條新途徑;而在邊界層轉捩機理的部分,著重於轉捩後期流場的不同渦系的生成和演化,利用了直接數值模擬(DNS)方法所得到的轉捩過程的詳細信息,展示...
《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。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...
在邊界層轉捩機理的研究中發現,與轉捩直接相關的應該是三維波的快速增長,二維波起著輔助、促進的作用,即存在二次失穩機制。在超聲速邊界層中還存在一種斜波失穩機制,即一對三維波不需要二維波的激勵,由於非線性作用而引起邊界層失穩。對於低超聲速邊界層,斜波失穩是導致邊界層轉捩的主要因素;對於高超聲速邊界...
MariaVera等針對後載入超高負荷渦輪,用計入尾跡非定常作用的葉柵試驗證實了粗糙表面控制葉片吸力面分離,減小邊界層損失的作用。而Stephen K.Roberts等用柔壁模擬渦輪負荷分布,在平板上研究了粗糙元陣列對邊界層流場轉捩先兆、分離泡尺度的控制作用。研究表明,粗糙元陣列雖然不會明顯改變轉捩先兆波的頻率,但卻可以...
本項目對此問題進一步開展流動機理和轉捩控制實驗研究,實驗擬在水洞中平板邊界層上進行。我們新近發展的展向等間距斜孔抽吸的方法能夠生成高質量的大振幅穩定條帶,同時利用人工激發T-S波實現轉捩,利用氫氣泡法和雷射片光技術觀測條帶對轉捩過程特別是後續二次不穩定引起的Λ結構及發卡渦的形成和發展的影響;利用熱膜...
開展了多孔發汗流對超聲速附面層的影響研究。在超聲速靜風洞中,完成了平板多孔發汗流動特性試驗,分別在超聲速層流邊界層和湍流邊界層來流情況下,測試了氣體多孔發汗對邊界層的影響,並對比了不同的發汗氣體總壓。採用NPLS系統獲得了流場的精細速度場圖像,結果表明壁面多孔發汗流加速了超聲速層流邊界層的轉捩,也...
鈍體繞流尾跡與層流邊界層相互作用是流體力學的基本問題,尾跡誘導的邊界層旁路轉捩對許多工程機械的性能有很大的影響。本申請針對鈍體尾跡中包含大尺度旋渦這一主要特徵,研究不同尾跡渦強度影響下邊界層的旁路轉捩機理及影響規律。在水槽中套用氫氣泡流動顯示和粒子圖像測速技術對該問題進行實驗研究。綜合運用小波分析、...
在平板壁面上最佳化設計局部抽吸、局部噴射及組合局部壁面結構,通過數值模擬上述各種局部壁面結構對二維邊界層流的感受性,構造三維邊界層流的問題;利用流動穩定性理論,採用變間距、高精度、高解析度的緊緻有限差分的直接數值模擬方法,研究三維邊界層轉捩過程中條紋失穩的機理;詳細分析、確定基本流的三維特性和平均流...
套用流動顯示、測壓、PIV和熱膜流場測量技術,對圓柱尾跡影響下的平板邊界層旁路轉捩機理進行研究,分析尾跡參數對轉捩的影響,研究轉捩區各流動結構,並揭示尾跡對邊界層擾動的傳遞放大機制,為進行流動控制提供理論依據。研究內容包括:(1)從機理研究入手,探討尾跡誘導的邊界層內二次渦等結構在旁路轉捩中的地位和作用...
採用高速攝像與紋影法相結合的流場顯示技術觀測流場中激波繫結構和激波鋒面的瞬態特徵,以高速攝像與PIV相結合的方式獲取射流邊界層的邊界特徵和轉捩特性,以雙流體模型求解噴射器流場中非平衡相變與激波的耦合作用,捕獲噴射流場中射流邊界層、階躍狀激波系的局/細部特徵,解構激波與非平衡相變相互作用的熱/動力學機理,...
在可壓縮流動和不可壓縮流動的研究中均取得進展,特別是在邊界層轉捩這一歷經百年的重大科學問題上獲得基本結果,建立了壁湍流產生的一般框架。被認為是國際上本領域最前沿的學者之一 學術交流:先後應IUTAM等國際組織,劍橋大學等學術機構邀請做特邀和邀請報告20多次。被邀請擔任2005 International Symposium on Physics ...
國家重點研發計畫(項目子課題):復現高超聲速飛行條件的的邊界層轉捩實驗研究,2016.07-2021.6(結題)國家自然科學基金(面上項目):超大型激波風洞測力受振動干擾的理論模型研究與實驗驗證,2015.01-2018.12(結題)橫向項目:XX飛行器全機1:1模型激波風洞氣動熱試驗,2017.05-2018.09(結題)國重實驗室...
課題組套用OpenCFD軟體,進行了壓縮折角激波-湍流邊界層干擾的直接數值模擬、三維翼大渦模擬、高超聲速條紋壁邊界層控制以及鈍度對高超聲速鈍錐邊界層轉捩的影響機理研究等課題,對認識可壓縮湍流機理,實現可壓縮湍流控制具有重要意義。 本項目發表期刊論文21篇,其中SCI收錄17篇,申請軟體著作權兩項。OpenCFD軟體已開放...
Gasetr報導的水池牽曳模型試驗與計算相結合的研究結果指出,人工激發的不穩定波在柔性表面比在剛性表面有較低的生長率。李萬平和周恆充分考慮了應力與速度在層流邊界層與柔性壁的交界面的連續性,通過計算證明Karmer型的非各向同性柔性壁有利於層流邊界層的轉捩延遲。任何不利因素,如柔性表面與剛性部分接縫處的台階、...
6.6.2 高速邊界層與轉捩 6.6.3 激波反射與激波干擾現象 6.6.4 高超音速飛行器激波干擾現象分析 6.7 高超音速相關技術概述 6.7.1 實驗中如何獲得高馬赫數 6.7.2 高超音速再入飛行的飛行力學問題 6.7.3 高超音速再入氣動熱問題 6.7.4 乘波體簡介 6.7.5 高超音速飛行器若干關鍵技術分析 6.8 ...
5. 空氣與流體力學中關鍵基礎問題的研究 國家"九五"攀登項目B 1997-2001 專家組成員,子課題負責人 1000萬元 子課題為: 流動穩定性、轉捩及控制 6. 單邊振盪混合層的流動穩定性分析及其對混合的影響 國家教育部優秀年輕教師基金 課題負責人 1999-2001 7萬元 7. 被動控制增強超音速混合層混合的理論研究 批准號:...