高超聲速飛行器中的湍流及其套用

高超聲速飛行器中的湍流及其套用

《高超聲速飛行器中的湍流及其套用》是2021年科學出版社出版的圖書,作者是沈清、楊武兵、紀鋒、關發明。

基本介紹

  • 中文名:高超聲速飛行器中的湍流及其套用
  • 作者:沈清、楊武兵、紀鋒、關發明
  • 出版時間:2021年4月
  • 出版社:科學出版社
  • ISBN:9787030672643
  • 類別:工業技術
  • 開本:32 開
  • 裝幀:精裝
內容簡介,圖書目錄,

內容簡介

本書介紹了可壓縮湍流基礎與套用方向的研究進展,以航天飛行器為背景,選取高超聲速平板邊界層、高超聲速圓錐邊界層和超聲速混合層等模型流動,分別以數值計算和風洞試驗的方法,探討了流動穩定性、失穩過程、轉捩現象和湍流氣動效應等問題,並介紹了在工程上的套用思路。

圖書目錄

叢書序
前言
第1章緒論1
1.1引言/1
1.1.1無序與有序/1
1.1.2線性與非線性/2
1.1.3定常與非定常/2
1.1.4利與害/3
1.2高超聲速飛行器中的湍流問題/4
1.3可壓縮湍流研究進展/6
參考文獻/8
第2章可壓縮湍流計算方法10
2.1控制方程/10
2.1.1NS方程/10
2.1.2雷諾平均方程與濾波方程/12
2.2計算方法/14
2.2.1WENO方法/14
2.2.2擾動方程及求解方法/19
參考文獻/24
第3章高超聲速邊界層風洞試驗技術26
3.1高超聲速風洞/26
3.1.1風洞能力/27
3.1.2FD20風洞/29
3.1.3FD07風洞/30
3.1.4背景噪聲測量/31
3.2邊界層轉捩測試技術/40
3.2.1平均/脈動熱流測試技術/40
3.2.2脈動壓力測試技術/42
3.2.3擾動信號的信噪比與改進技術/45
3.2.4紅外熱圖技術/50
3.3信號分析方法/52
3.3.1奇異值分解/52
3.3.2經驗模態分解/53
3.3.3小波變換/54
3.3.4互雙譜分析/56
參考文獻/57
第4章高超聲速平板邊界層59
4.1流動穩定性基本概念/59
4.1.1TS擾動波/59
4.1.2Mack模態/60
4.1.3中性曲線/60
4.1.4不穩定擾動/60
4.2Mack模態擾動波測試試驗/62
4.2.1擾動模態識別/62
4.2.2擾動模態確認/63
4.2.3Mack模態擾動的調製特徵/67
4.3TS波與外部擾動波的相互作用/72
4.4TS波的空間演化過程/76
4.4.1**模態擾動波/76
4.4.2第二模態擾動波/80
4.5高超聲速平板邊界層自然轉捩過程/83
4.6高超聲速邊界層中的小激波結構/86
4.7高超聲速湍流場生成技術/87
4.7.1強制轉捩方法/87
4.7.2基於時間發展流動的湍流入口/90
4.7.3可壓縮湍流生成方法的比較/93
參考文獻/95
第5章高超聲速圓錐邊界層97
5.1圓錐邊界層轉捩的攻角效應/97
5.2攻角對圓錐邊界層基本流的影響/98
5.3圓錐邊界層的線性穩定性分析/101
5.3.1格線收斂性/101
5.3.2程式驗證/104
5.3.3線性穩定性分析結果/107
5.4圓錐邊界層擾動的非線性過程模擬/116
5.4.1計算模型/117
5.4.2擾動波發展演化過程/118
5.4.3條紋失穩現象/120
5.5風洞試驗結果/122
5.5.1試驗數據可靠性檢查/123
5.5.2小攻角下圓錐邊界層轉捩線/124
5.5.3脈動熱流信號的特徵/127
5.5.4表麵條紋結構/129
參考文獻/135
第6章可壓縮混合層137
6.1混合層流動基本概念/137
6.1.1時間發展與空間發展混合層/137
6.1.2對流輸運速度與對流馬赫數/138
6.1.3混合層厚度定義/138
6.2混合層的二維亞諧作用機制/139
6.3混合層的二次失穩現象/148
6.3.1混合層二次失穩現象的數值模擬結果/149
6.3.2基於同相點概念的二次失穩分析模型/150
6.4混合層擾動演化的非線性過程分析/157
6.4.1混合層非線性失穩的時空間歇現象/158
6.4.2混合層失穩現象的非線性動力學分析/161
6.5超聲速混合層流動穩定性/169
6.6可壓縮混合層的流動顯示試驗/175
6.6.1試驗設備與流動顯示技術/175
6.6.2KH失穩結構的顯示與測量/177
6.6.3混合層三維結構的流動顯示/181
6.7混合層控制原理/185
6.7.1二維擾動流動控制/188
6.7.2三維擾動流動控制/189
參考文獻/190
第7章湍流套用案例192
7.1超燃衝壓發動機進氣道/192
7.1.1背景介紹/192
7.1.2人工轉捩裝置設計與風洞試驗驗證/196
7.2超燃衝壓發動機燃燒室/200
7.2.1背景介紹/200
7.2.2低內阻光滑通道燃燒室設計及風洞直連試驗驗證/204
7.3鈍錐再入體的飛行失穩/206
7.3.1背景介紹/206
7.3.2非對稱轉捩氣動效應研究方法/208
7.3.3動態非對稱轉捩過程俯仰運動仿真模擬/209
7.3.4轉捩附加動態氣動力矩工程套用模型/212
參考文獻/213
彩圖215

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