哈尔滨工程大学学报
哈爾濱工程大學學報
합이빈공정대학학보
JOURNAL OF HARBIN ENGINEERING UNIVERSITY
2013年
3期
298-305
,共8页
王振清%唐小军%孟祥男%吕红庆
王振清%唐小軍%孟祥男%呂紅慶
왕진청%당소군%맹상남%려홍경
脉冲扰动%高超音速流动%钝锥%高阶精度%直接数值模拟
脈遲擾動%高超音速流動%鈍錐%高階精度%直接數值模擬
맥충우동%고초음속류동%둔추%고계정도%직접수치모의
为了探究来流脉冲扰动波对高超音速流动的干扰,采用7阶迎风WENO格式对无粘通量项离散和6阶中心差分格式对粘性项离散,并使用3阶总变差减少龙格-库塔法进行时间推进求解N-S方程.基于6马赫绕钝锥自由来流,在稳定流场来流外边界加入一个脉冲扰动波,直接数值模拟了脉冲扰动的演变发展过程,并基于ABAQUS有限元软件模拟了钝锥体的瞬态压力响应,分析了对气动热力学特性及钝锥力学特性的影响.结果显示,数值方法精确捕捉到了脉冲扰动的演变发展,在脉冲波作用下,弓形激波出现变形,来流扰动波参数被放大数倍甚至数十倍,近壁面区域产生了涡；流场气动热力学特性和结构压力响应显著地受到脉冲波扰动影响,钝锥头部区域表面的热力学特性变化趋势显著地异于非头部区域,且前者变化较后者显著,后者沿驻点线大致呈线性增长趋势.
為瞭探究來流脈遲擾動波對高超音速流動的榦擾,採用7階迎風WENO格式對無粘通量項離散和6階中心差分格式對粘性項離散,併使用3階總變差減少龍格-庫塔法進行時間推進求解N-S方程.基于6馬赫繞鈍錐自由來流,在穩定流場來流外邊界加入一箇脈遲擾動波,直接數值模擬瞭脈遲擾動的縯變髮展過程,併基于ABAQUS有限元軟件模擬瞭鈍錐體的瞬態壓力響應,分析瞭對氣動熱力學特性及鈍錐力學特性的影響.結果顯示,數值方法精確捕捉到瞭脈遲擾動的縯變髮展,在脈遲波作用下,弓形激波齣現變形,來流擾動波參數被放大數倍甚至數十倍,近壁麵區域產生瞭渦；流場氣動熱力學特性和結構壓力響應顯著地受到脈遲波擾動影響,鈍錐頭部區域錶麵的熱力學特性變化趨勢顯著地異于非頭部區域,且前者變化較後者顯著,後者沿駐點線大緻呈線性增長趨勢.
위료탐구래류맥충우동파대고초음속류동적간우,채용7계영풍WENO격식대무점통량항리산화6계중심차분격식대점성항리산,병사용3계총변차감소룡격-고탑법진행시간추진구해N-S방정.기우6마혁요둔추자유래류,재은정류장래류외변계가입일개맥충우동파,직접수치모의료맥충우동적연변발전과정,병기우ABAQUS유한원연건모의료둔추체적순태압력향응,분석료대기동열역학특성급둔추역학특성적영향.결과현시,수치방법정학포착도료맥충우동적연변발전,재맥충파작용하,궁형격파출현변형,래류우동파삼수피방대수배심지수십배,근벽면구역산생료와；류장기동열역학특성화결구압력향응현저지수도맥충파우동영향,둔추두부구역표면적열역학특성변화추세현저지이우비두부구역,차전자변화교후자현저,후자연주점선대치정선성증장추세.
