高超声速转捩研究飞行器(Hypersonic Transition Research Vehicle,HyTRV)是为研究高超声速复杂三维边界层转捩而设计的升力体标模,其外形更接近真实飞行器。为深入认识HyTRV边界层稳定性特征及转捩机制,验证数值模拟和理论分析结果,本...高超声速转捩研究飞行器(Hypersonic Transition Research Vehicle,HyTRV)是为研究高超声速复杂三维边界层转捩而设计的升力体标模,其外形更接近真实飞行器。为深入认识HyTRV边界层稳定性特征及转捩机制,验证数值模拟和理论分析结果,本文在马赫数6常规风洞中,采用红外热成像技术和高频压力传感器,获得了0°和2°攻角时HyTRV标模下表面(迎风面)的边界层转捩阵面及不稳定波的演化特征,并与一维稳定性分析结果进行了对比。研究结果表明:攻角为2°时,标模下表面的横流失稳区较0°攻角时范围缩小且位置后移,标模中心线处转捩早于两侧横流区。另外,横流区存在宽频的高频信号,信号幅值在转捩完成前达到饱和。该信号包含多频段扰动,多种扰动之间相互作用导致频谱变宽,最终促使边界层转捩变为湍流。展开更多
文摘高超声速转捩研究飞行器(Hypersonic Transition Research Vehicle,HyTRV)是为研究高超声速复杂三维边界层转捩而设计的升力体标模,其外形更接近真实飞行器。为深入认识HyTRV边界层稳定性特征及转捩机制,验证数值模拟和理论分析结果,本文在马赫数6常规风洞中,采用红外热成像技术和高频压力传感器,获得了0°和2°攻角时HyTRV标模下表面(迎风面)的边界层转捩阵面及不稳定波的演化特征,并与一维稳定性分析结果进行了对比。研究结果表明:攻角为2°时,标模下表面的横流失稳区较0°攻角时范围缩小且位置后移,标模中心线处转捩早于两侧横流区。另外,横流区存在宽频的高频信号,信号幅值在转捩完成前达到饱和。该信号包含多频段扰动,多种扰动之间相互作用导致频谱变宽,最终促使边界层转捩变为湍流。
