高超聲速飛行器近壁典型流場(chǎng)精細(xì)結(jié)構(gòu)

高超聲速出版工程
目錄
叢書(shū)序
前言
第1章 緒論/1
1.1 研究背景及意義/1
1.2 附壁典型結(jié)構(gòu)流場(chǎng)/3
1.2.1 壁面典型結(jié)構(gòu)分類(lèi)/3
1.2.2 附壁三角翼結(jié)構(gòu)流場(chǎng)/4
1.2.3 附壁圓柱結(jié)構(gòu)流場(chǎng)/7
1.2.4 附壁錐體、方臺(tái)等結(jié)構(gòu)流場(chǎng)/9
1.3 高超聲速飛行器典型結(jié)構(gòu)流場(chǎng)研究面臨的問(wèn)題/9
1.4 小結(jié)/10
參考文獻(xiàn)/12
第2章 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)/23
2.1 引言/23
2.2 超聲速靜風(fēng)洞/23
2.2.1 超聲速靜風(fēng)洞氣動(dòng)及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)/23
2.2.2 流場(chǎng)校測(cè)/25
2.3 實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?26
2.3.1 附壁三角翼模型/26
2.3.2 附壁有限高圓柱模型/28
2.3.3 附壁半球結(jié)構(gòu)模型/29
2.4 流場(chǎng)NPLS測(cè)量系統(tǒng)/30
2.4.1 NPLS系統(tǒng)組成及工作原理/30
2.4.2 NPLS系統(tǒng)性能分析/31
2.5 流場(chǎng)PIV測(cè)量系統(tǒng)/36
2.5.1 超聲速PIV系統(tǒng)的組成及工作原理/36
2.5.2 超聲速PIV技術(shù)的測(cè)量誤差分析/36
2.6 超聲速密度場(chǎng)測(cè)量方法/38
2.6.1 NPLS實(shí)驗(yàn)圖像校準(zhǔn)/38
2.6.2 測(cè)量方法/39
2.7 小結(jié)/40
參考文獻(xiàn)/40
第3章 附壁三角翼結(jié)構(gòu)超聲速流場(chǎng)精細(xì)結(jié)構(gòu)/42
3.1 激波結(jié)構(gòu)/42
3.2 擬序渦結(jié)構(gòu)高分辨率成像/45
3.2.1 流向切面擬序渦結(jié)構(gòu)時(shí)空特征/45
3.2.2 展向切面擬序渦結(jié)構(gòu)時(shí)空特征/51
3.2.3 橫向截面渦結(jié)構(gòu)/55
3.3 速度場(chǎng)精細(xì)測(cè)量/57
3.3.1 對(duì)稱面速度場(chǎng)結(jié)構(gòu)/57
3.3.21/4剖面速度場(chǎng)結(jié)構(gòu)/60
3.3.31/2剖面速度場(chǎng)結(jié)構(gòu)/63
3.4 流場(chǎng)密度測(cè)量與脈動(dòng)特性/67
3.4.1 密度場(chǎng)結(jié)構(gòu)/67
3.4.2 渦結(jié)構(gòu)對(duì)密度脈動(dòng)的影響/68
3.4.3 壁面效應(yīng)對(duì)密度脈動(dòng)的影響/70
3.4.4 密度脈動(dòng)非定常特性研究/72
3.5 密度脈動(dòng)信號(hào)多分辨率分析/74
3.6 小結(jié)/78
參考文獻(xiàn)/79
第4章 附壁圓柱結(jié)構(gòu)超聲速繞流流場(chǎng)精細(xì)結(jié)構(gòu)/80
4.1 激波結(jié)構(gòu)/80
4.2 擬序渦結(jié)構(gòu)時(shí)空演化特征/84
4.2.1 流向切面擬序渦結(jié)構(gòu)時(shí)空演化特征/85
4.2.2 展向切面渦結(jié)構(gòu)時(shí)空演化特征/97
4.3 速度場(chǎng)結(jié)構(gòu)/106
4.3.1 復(fù)雜波系干擾區(qū)域的速度場(chǎng)結(jié)構(gòu)/107
4.3.2 尾跡區(qū)域的速度場(chǎng)結(jié)構(gòu)/109
4.4 繞流密度場(chǎng)結(jié)構(gòu)及其脈動(dòng)特性/111
4.4.1 超聲速圓柱繞流密度場(chǎng)結(jié)構(gòu)/111
4.4.2 密度脈動(dòng)的沿程變化/112
4.4.3 尾跡與壁面相互作用對(duì)密度脈動(dòng)的影響/114
4.4.4 不同時(shí)刻密度場(chǎng)脈動(dòng)特征/116
4.5 流場(chǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)與數(shù)值模擬/118
4.5.1 相同模型實(shí)驗(yàn)與計(jì)算結(jié)果對(duì)比分析/118
4.5.2 尺度效應(yīng)對(duì)圓柱繞流拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的影響/119
4.6 小結(jié)/123
參考文獻(xiàn)/124
第5章 附壁半球結(jié)構(gòu)超聲速繞流流場(chǎng)精細(xì)結(jié)構(gòu)/125
5.1 激波結(jié)構(gòu)/125
5.2 擬序渦結(jié)構(gòu)時(shí)空演化特征/128
5.2.1 流向切面渦結(jié)構(gòu)高分辨率定量成像/129
5.2.2 展向切面渦結(jié)構(gòu)高分辨率定量成像/139
5.3 分離區(qū)、回流區(qū)及尾跡的動(dòng)力學(xué)特性/149
5.4 密度場(chǎng)時(shí)空特性/154
5.4.1 密度場(chǎng)定量測(cè)量/154
5.4.2 半球尾流渦結(jié)構(gòu)對(duì)密度脈動(dòng)的作用效應(yīng)/155
5.4.3 壁面效應(yīng)對(duì)密度脈動(dòng)的特性/157
5.4.4 密度脈動(dòng)非定常性/159
5.5 流場(chǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)與數(shù)值模擬/160
5.5.1 實(shí)驗(yàn)與數(shù)值模擬對(duì)比分析/160
5.5.2 不同尺度超聲速半球繞流拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)/163
5.6 小結(jié)/166
參考文獻(xiàn)/167
第6章 超聲速流場(chǎng)自持合成射流精細(xì)結(jié)構(gòu)與控制/169
6.1 引言/169
6.2 自持合成射流超聲速流場(chǎng)精細(xì)結(jié)構(gòu)/170
6.2.1 實(shí)驗(yàn)裝置介紹/170
6.2.2 自持合成射流流向瞬時(shí)流場(chǎng)特性/172
6.2.3 自持合成射流展向瞬時(shí)流場(chǎng)特性/175
6.2.4 自持合成射流流向渦的演化特性/178
6.2.5 射流穿透深度與動(dòng)量通量比/180
6.3 自持合成射流超聲速邊界層轉(zhuǎn)捩控制研究/181
6.3.1 實(shí)驗(yàn)裝置介紹/181
6.3.2 自持合成射流超聲速邊界層轉(zhuǎn)捩流場(chǎng)精細(xì)結(jié)構(gòu)/182
6.4 自持合成射流超聲速前臺(tái)階流動(dòng)分離控制研究/186
6.4.1 實(shí)驗(yàn)裝置介紹/186
6.4.2 前臺(tái)階瞬時(shí)流場(chǎng)特性/186
6.4.3 自持合成射流前臺(tái)階流場(chǎng)控制精細(xì)結(jié)構(gòu)/188
6.4.4 自持合成射流前臺(tái)階流場(chǎng)密度脈動(dòng)特性/190
6.5 小結(jié)/195
參考文獻(xiàn)/195
第7章 超聲速湍流邊界層精細(xì)結(jié)構(gòu)與控制/197
7.1 引言/197
7.2 超聲速湍流邊界層湍流統(tǒng)計(jì)與結(jié)構(gòu)分析/197
7.2.1 來(lái)流條件與數(shù)值設(shè)置/197
7.2.2 瞬時(shí)流場(chǎng)特性/200
7.2.3 湍流統(tǒng)計(jì)分析/202
7.2.4 湍流結(jié)構(gòu)分析/208
7.2.5 湍流摩阻分析/213
7.2.6 湍動(dòng)能平衡方程/218
7.3 基于流向條紋壁面吹氣控制的超聲速湍流邊界層統(tǒng)計(jì)與結(jié)構(gòu)分析/221
7.3.1 控制思路與數(shù)值設(shè)置/221
7.3.2 湍流統(tǒng)計(jì)分析/222
7.3.3 湍流結(jié)構(gòu)分析/228
7.3.4 壁面摩阻分析/234
7.4 基于速度溫度耦合控制的超聲速湍流邊界層統(tǒng)計(jì)與結(jié)構(gòu)分析/236
7.4.1 控制思路與數(shù)值設(shè)置/236
7.4.2 湍流統(tǒng)計(jì)分析/238
7.4.3 湍流結(jié)構(gòu)分析/248
7.4.4 湍流摩阻分析/253
7.5 小結(jié)/256
參考文獻(xiàn)/256