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隔板的凹腔构型对超声速平行来流混合特性的影响: 将凹腔应用到超声速平行来流的混合增强中,通过吸气式超声速混合层风洞确定来流参数和计算模型,采用大涡模拟的方法获得隔板带有凹腔及凹腔后缘倾角分别为30?,60?,90?三种工况下的超声速混合层的流场结构。对计算结果进行分析...; 李浩谭建国张冬冬; 关键词：超声速混合层凹腔自激振荡

隔板的凹腔构型对超声速平行来流混合特性的影响: 将凹腔应用到超声速平行来流的混合增强中,通过吸气式超声速混合层风洞确定来流参数和计算模型,采用大涡模拟的方法获得隔板带有凹腔及凹腔后缘倾角分别为30?,60?,90?三种工况下的超声速混合层的流场结构。对计算结果进行分析...; 李浩谭建国张冬冬; 关键词：超声速混合层凹腔自激振荡; 文献传递

二次流引射对保形非对称喷管性能的影响: 2018年; 发动机与飞机后体结构设计合理与否直接影响发动机的部件匹配和性能。利用三维雷诺平均N-S方程和k-ωSST湍流模型对飞翼布局无人机保形非对称喷管在典型飞行状态下开展了内外流流场特性的数值分析,获得了后体尾喷管推力性能和三维流动特征随二次流压力比的变化趋势。结果表明:发动机喷管落压比条件一定的前提下,通过合理优化二次流通道、增大二次流压力比,可以有效改善后体/喷管主流流场特性;当二次流与主流的流量比在0. 2%～1. 86%内时,后体尾喷管轴向推力系数的变化幅度大约为3%,在一定程度上能够减弱发动机主流的过膨胀程度,减小发动机推力损失,无人机后体尾喷管性能得到显著提高。; 马松马松谭建国张志伟姜浩; 关键词：流场特性二次流

超声速空间发展混合层的掺混和演化特性: 采用直接数值模拟(direct numerical simulation,DNS)方法研究了两股平行来流自由剪切形成的空间发展混合层的流场结构和掺混特性。论文首先选取经典的Goebel-Dutton实验结果完成高精度数值...; 张冬冬谭建国; 关键词：直接数值模拟对流马赫数; 文献传递

甲烷层流和湍流预混火焰OH^*和CH^*的化学发光特性被引量：1: 2020年; 化学发光能够对火焰结构和燃烧过程进行良好的表征,但利用化学发光对湍流火焰进行测量的研究相对较少。为了更深入地研究和发展湍流燃烧理论,设计了伴燃射流燃烧器,通过ICCD相机和相应滤波片获取了OH^*和CH^*的化学发光图像,对甲烷/空气层流和湍流预混火焰的化学发光特性进行了研究,并利用分布高度、峰值位置、强反应区占比、峰值等参数对不同速度和当量比时的OH^*和CH^*进行表征。结果表明,层流时OH^*和CH^*的分布明显不同,而湍流的混合作用导致二者的分布范围趋向一致。随着当量比增大,不同速度下OH^*和CH^*的分布高度都呈单调递增趋势,但湍流的增长趋势要相对平缓;峰值位置的变化趋势与分布高度几乎一致,间接表明OH^*和CH^*的主导生成反应不变。强反应区占比在层流和湍流状态下的表现完全相反:从贫燃到富燃,层流中由大于0.1降低到0.05以下,而湍流中则由0.05上升到0.1以上,表明湍流对贫燃时的燃烧反应起抑制作用,在富燃时反而起促进作用。另外, OH^*和CH^*的峰值变化可以对火焰的流动状态进行判断,且CH^*尤为明显:随当量比增加,如果峰值先升后降,则可以认为火焰为层流状态;如果峰值单调递增,则是湍流状态。以速度和当量比为自变量,以OH^*和CH^*的峰值比为因变量,提出了不同速度条件下利用化学发光对当量比进行定量表征的统一关系式,解决了不同速度时需要分别进行拟合的问题,对后续的化学发光燃烧诊断研究具有重要意义。; 刘瑶谭建国高政旺; 关键词：化学发光湍流火焰燃烧诊断

基于三角波瓣混合器的超声速流场精细结构和掺混特性被引量：3: 2017年; 在超声速吸气式混合层风洞中,采用基于纳米粒子的平面激光散射(NPLS)技术对平板混合层和三角波瓣混合器诱导的混合层流场精细结构进行了对比实验研究.上下两层来流的实测马赫数分别为1.98和2.84,对流马赫数为0.2.NPLS图像清晰地展示了Kelvin-Helmholtz涡、流向涡、波系结构以及大尺度涡结构的配对合并过程.通过对比分析时间相关的NPLS流场图像,发现了大尺度拟序结构随时间发展演化的非定常特性.基于流动显示结果,采用分形维数和间歇因子指标对流场结构和混合特性进行了定量分析.实验研究表明,三角波瓣混合器诱导的流向涡结构显著提高了上下两层来流的掺混效率,其流动远场的分形维数突破了平板混合层中完全湍流区的分形维数值,达到了1.88,流场结构表现出明显的破碎性,有利于流动在标量层面的扩散和掺混.流动间歇性分析表明,流向涡与展向涡的相互剪切作用主导着混合层的掺混特性,同时由于流向涡的卷吸作用,三角波瓣混合器诱导的混合层混合区域更大,更多的流质被卷入混合区完成混合.; 张冬冬谭建国李浩侯聚微; 关键词：超声速混合层波瓣混合器分形

超声速混合层流动机理与混合增强技术研究: 本文以超声速混合层为研究对象，综合采用纳米粒子平面激光散射、粒子图像测速和直接数值模拟等方法，系统研究了超声速混合层的流动机理和混合特性，揭示了流场中典型涡结构的作用机制，提出了高效的混合增强方法。　　论文首先研究了弱可...; 张冬冬; 关键词：超声速混合层流场结构激光散射粒子图像测速直接数值模拟

入流激励下可压缩剪切层中Kelvin-Helmholtz涡的响应特性被引量：3: 2020年; 通过直接数值求解Navier-Stokes方程,研究了入流激励下可压缩剪切层中Kelvin-Helmholtz(KH)涡结构的响应特性,结果清晰地展示了KH涡的独特演化方式.基于流动可视化数据,采用两点相关性分析获得了流场拟序结构的空间尺寸和结构角分布.通过分析不同激励频率下涡结构的动态特性,揭示了入流激励下可压缩剪切层中KH涡结构的独特演化机理.研究结果表明,低频入流激励(f=5 k Hz)下KH涡尺寸在远场区域达到饱和后呈现锁频状态,KH涡量厚度稳定在12-14 mm之间;与自由剪切层涡结构通过配对合并的方式实现生长的机理不同,低频入流激励下剪切层的发展是通过中间涡核顺时针吞噬KH不稳定波诱导的一串外围小涡结构来实现生长.此外,针对高频激励(f=20 k Hz)下的剪切层流动,研究了涡结构特性和入流激励参数之间的定量关系,发现均匀分布涡结构的尺寸近似等于对流速度与入流激励频率之比.; 张冬冬谭建国姚霄; 关键词：可压缩剪切层

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国家自然科学基金(11272351)

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