下游壓力擾動對管道內(nèi)激波與邊界層干擾結(jié)構(gòu)的影響.pdf

1、管道內(nèi)的激波與邊界層相互干擾流動結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，當(dāng)流動中出現(xiàn)擾動時，會改變管道內(nèi)的激波位置，同時對激波與邊界層干擾的區(qū)域產(chǎn)生很大影響。本文主要利用數(shù)值模擬手段，通過在管道流動中施加周期性壓力擾動，研究下游壓力擾動波對管道內(nèi)激波與邊界層干擾結(jié)構(gòu)的影響。采用有限體積法，利用非定常時間離散方法、動網(wǎng)格模型、求解RNG k-ε兩方程湍流模式的非定常二維雷諾平均Navier-Stokes方程，對來流馬赫數(shù)分別為1.4、1.5的二維等直管道中激波的非

2、定常運(yùn)動進(jìn)行了數(shù)值模擬。計(jì)算模型中，通過改變管道出口流動面積得到變化的壓力，以形成下游非定常壓力擾動波，促使上游激波在管道中振蕩。利用一維流動及聲學(xué)理論推導(dǎo)出預(yù)測激波振蕩幅度的一維公式。結(jié)果證明，二維數(shù)值模擬及一維理論公式能夠很好地預(yù)測激波非定常振蕩幅度；并且數(shù)值模擬的計(jì)算結(jié)果表明非定常激波與邊界層干擾流動形態(tài)周期性變化，與實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象相符。對管道橫向流動進(jìn)行分區(qū)以便分析討論非定常流動現(xiàn)象，結(jié)果表明相對馬赫數(shù)及逆壓力梯度的變化會影