超声速边界层氢气喷注减阻研究

论文摘要

针对带有后向台阶的等截面受限空间,通过三维数值模拟,开展了超声速内流道边界层氢气喷注减阻的研究,分析对比了2.3Ma,2.8Ma来流条件下等质量氢气喷注、2.8Ma来流条件下氢气以当量比0.03,0.06,0.1喷注后近壁区流动特征以及壁面摩擦阻力的发展。研究表明边界层氢气喷注在2.3Ma和2.8Ma来流条件下可以达到13.5%左右的减阻效果。2.8Ma来流条件下,当量比为0.06时减阻效果最优,降幅为13.5%。气体的扩散与掺混沿流向逐渐加强,激波与边界层相互作用处掺混会被先加强后抑制,壁面剪应力在该位置伴随密度先降低后反弹呈现相同的变化规律。摩阻降幅沿流向也逐渐减弱,最佳的减阻区域内可达到将近60%的减阻收益。

论文目录

• 1 计算方法和物理模型
•   1.1 数值计算方法
•   1.2 计算方法校验
•   1.3 物理模型及计算状态
• 2 研究结果分析与讨论
•   2.1 全局摩擦阻力分析
•   2.2 当地摩擦阻力分析
•   2.3 沿程阻力分析
•   2.4 近壁区流动分析
• 3 结 论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 王帅,何国强,秦飞

关键词: 超声速流道,近壁区流动,氢气喷注,摩擦阻力,减阻

来源: 西北工业大学学报 2019年03期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,基础科学

专业: 力学,航空航天科学与工程

单位: 西北工业大学燃烧热结构与内流场重点实验室

基金: 国家自然科学基金(91541110)资助

分类号: V211

页码: 449-456

总页数: 8

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