尾迹撞击平板诱发旁路转捩前期拟序结构的实验研究  

作　　者：吴鋆[1] 潘翀[1] 李天[1,2] 

机构地区：[1]北京航空航天大学流体力学研究所,流体力学教育部重点实验室,北京100191 [2]中国一航沈阳飞机设计研究所,沈阳110035

出　　处：《中国科学：技术科学》2012年第11期1255-1263,共9页Scientia Sinica(Technologica)

基　　金：国家自然科学基金(批准号:10832001)资助项目

摘　　要：通过水槽氢气泡流动显示和PIV实验研究了圆柱尾迹与平板前缘发生直接撞击后平板边界层旁路转捩特性,包括边界层旁路转捩前期拟序结构演化及其对流场统计特性影响.结果表明,尾迹撞击平板后能在平板上表面近壁区生成尺度较小展向涡;这些展向涡或者是尾迹涡被平板前缘切割后在近壁区残留部分,或者是由过前缘尾迹涡所诱生成.近壁区展向涡生成使边界层内流向速度脉动最大值在早期即出现快速增长.另一方面,尾迹对平板撞击作用主要体现在圆柱尾迹中发辫涡结构在流经平板前缘时被撕裂,受RDT机制作用在流向上被迅速拉伸形成近壁区流向涡.其后取代展向涡与条带一起成为近壁区主要流动结构,使流向速度脉动最大值出现二次增长.实验中转捩前期近壁区流体同时感受二维动和三维动,使转捩进程相比于尾迹与边界层不发生直接撞击时更加快速.

关 键 词：圆柱尾迹 平板边界层 旁路转捩 拟序结构 

分 类 号：O357.5[理学—流体力学]