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题名声学超表面抑制Mack第2模态机理与优化设计
被引量：2
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作者
赵瑞
张新昕
温志湧
田旭东
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机构
北京理工大学
香港理工大学
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出处
《气体物理》
2018年第6期35-40,共6页
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基金
国家自然科学基金(11872116)
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文摘
从理论上推导了声学超表面对平面声波的作用模型,该理论模型计及声波高阶衍射模态,从而能够计及超表面微结构之间的声学干扰.通过与数值结果对比,该模型预测的反射频率精度得到了一定程度的提高,并能够分辨出相邻孔声场之间的耦合模态.讨论了声学超表面吸声特性与阻抗特性对高超声速边界层内Mack第2模态的抑制机理,研究发现通过设计超表面阻抗特性,使得入射声波与反射声波在壁面处相位相反,同样可以抑制Mack第2模态.基于理论模型,分别优化设计得到最优的微结构几何尺寸,并通过对Mach 6平板边界层流动进行稳定性分析,验证了超表面不同声学特性的抑制效果.
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关键词
声学超表面
mack第2模态
稳定性分析
高超声速边界层流动
直接数值模拟
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Keywords
acoustic metasurface
mack second mode
stability analysis
hypersonic boundary-layer flow
direct numerical simulation
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分类号
O354.5
[理学—流体力学]
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题名波纹壁对高超声速平板边界层稳定性的影响
被引量：1
- 2
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作者
王昊鹏
袁先旭
陈曦
刘姝怡
赖江
刘晓东
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机构
空气动力学国家重点实验室
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出处
《力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第2期330-342,共13页
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基金
国家数值风洞工程
国家自然科学基金(12002354)
中国空气动力研究与发展中心基础和前沿技术研究基金(pjd20190159,pjd20190154)资助项目.
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文摘
高超声速边界层转捩会使飞行器表面热流和摩阻增加3~5倍,极大影响高超声速飞行器的性能.波纹壁作为一种可能的推迟边界层转捩的被动控制方法,具有较强的工程应用前景.文章研究了不同高度和安装位置的波纹壁对来流马赫数6.5的平板边界层稳定性的影响.采用直接数值模拟(DNS)得到层流场,并在上游分别引入不同频率的吹吸扰动以研究波纹壁对扰动演化的作用.对于不同位置的波纹壁,探究了其与同步点相对位置对其作用效果的影响,与相同工况下光滑平板的扰动演化结果进行了对比,发现当快慢模态同步点位于波纹壁上游时,波纹壁会对该频率的第二模态扰动起到抑制作用.当同步点位于波纹壁之中或者下游时,波纹壁对扰动的作用可能因为存在两种不同的机制而使得结果较为复杂.对于不同高度波纹壁,发现高度较低的波纹壁,其作用效果强弱与波纹壁高度成正相关,而更高的波纹壁则会减弱其作用效果.与DNS结果相比,线性稳定性理论可以定性预测波纹壁对高频吹吸扰动的作用,但在波纹壁附近的强非平行性区域误差较大.
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关键词
平板边界层
转捩控制
波纹壁
mack
第二模态
快慢模态同步点
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Keywords
flat plate boundary layer
transition control
wavy roughness
mack second mode
synchronization point
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分类号
O354
[理学—流体力学]
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