高超聲速飛行器激波與邊界層減阻控制

目錄
叢書序
前言
第1章 緒論 1
1.1 研究背景及意義/1
1.2 超聲速/高超聲速激波減阻技術(shù)研究進展/2
1.2.1 激波針減阻技術(shù)/2
1.2.2 能量沉積減阻技術(shù)/4
1.2.3 高速射流減阻技術(shù)/6
1.2.4 組合減阻技術(shù)/7
1.3 湍流邊界層減阻控制研究進展/9
1.3.1 湍流邊界層及其減阻控制概述/10
1.3.2 湍流邊界層減阻控制方法/11
1.3.3 湍流邊界層減阻研究進展評述/21
1.4 高超聲速邊界層轉(zhuǎn)捩延遲控制研究進展/21
1.4.1 高超聲速邊界層轉(zhuǎn)捩特性概述/22
1.4.2 高超聲速邊界層轉(zhuǎn)捩延遲控制技術(shù)/24
1.4.3 轉(zhuǎn)捩延遲控制進展評述/35
參考文獻/36
第2章 逆向等離子體合成射流減阻特性數(shù)值模擬研究 51
2.1 數(shù)值模擬設(shè)置/52
2.2 逆向等離子體合成射流流場特性分析/55
2.3 逆向等離子體合成射流減阻參數(shù)研究/59
2.3.1 參數(shù)影響分析/59
2.3.2 出口直徑的影響/60
2.3.3 放電能量的影響/64
2.3.4 來流馬赫數(shù)和靜壓的影響/66
2.3.5 來流攻角的影響/69
2.4 本章小結(jié)/74
參考文獻/74
第3章 Laval構(gòu)型等離子體合成射流逆向噴流減阻特性研究 76
3.1 實驗與數(shù)值模擬設(shè)置/77
3.1.1 實驗設(shè)置/77
3.1.2 數(shù)值模擬設(shè)置與驗證/80
3.2 靜態(tài)空氣中等離子體合成射流特性分析/83
3.2.1 Laval構(gòu)型和直形等離子體合成射流流場演化分析/83
3.2.2 Laval構(gòu)型和直形等離子體合成射流特性對比/86
3.3 Laval構(gòu)型逆向 ＰＳＪＡ 減阻特性研究/90
3.3.1 Laval構(gòu)型和直形逆向等離子體合成射流流場特性對比/91
3.3.2 Laval構(gòu)型和直形逆向等離子體合成射流減阻特性對比/91
3.4 本章小結(jié)/95
參考文獻/96
第4章 充氣式等離子體合成射流激波減阻特性研究 98
4.1 實驗與數(shù)值模擬設(shè)置/99
4.1.1 實驗設(shè)置/99
4.1.2 數(shù)值模擬設(shè)置/101
4.2 充氣式等離子體合成射流靜態(tài)特性實驗與數(shù)值模擬研究/102
4.2.1 充氣式等離子體合成射流實驗研究/102
4.2.2 充氣式等離子體合成射流數(shù)值模擬研究/104
4.3 充氣式等離子體合成射流激波減阻特性研究/109
4.3.1 充氣式等離子體合成射流激波控制特性實驗研究/109
4.3.2 充氣式逆向等離子體合成射流特性數(shù)值模擬研究/113
4.4 本章小結(jié)/119
參考文獻/120
第5章 高超聲速平板湍流邊界層射流減阻控制數(shù)值模擬及實驗研究 122
5.1 數(shù)值模擬方法/122
5.1.1 計算網(wǎng)格與邊界條件/123
5.1.2 網(wǎng)格無關(guān)性驗證/124
5.2 射流壓力對局部減阻效果的影響/127
5.2.1 射流壓力設(shè)置/127
5.2.2 計算與數(shù)據(jù)處理/129
5.2.3 結(jié)果分析/132
5.3 射流出口尺寸對局部減阻效果的影響/133
5.3.1 計算與數(shù)據(jù)處理/134
5.3.2 結(jié)果分析/137
5.4 射流壓力、出口尺寸對于整體減阻效果的影響/138
5.4.1 數(shù)據(jù)處理/138
5.4.2 結(jié)果分析/140
5.5 能量自持射流控制實驗/143
5.5.1 實驗設(shè)備與儀器/143
5.5.2 實驗?zāi)Ｐ?146
5.5.3 實驗參數(shù)設(shè)計/146
5.5.4 自持射流流動控制效果/147
5.6 *立氣源射流控制實驗/155
5.6.1 實驗?zāi)Ｐ?155
5.6.2 實驗參數(shù)設(shè)計/157
5.6.3 射流減阻控制效果/157
5.6.4 參數(shù)影響規(guī)律/167
5.7 本章小結(jié)/173
參考文獻/174
第6章 基于壁面吹氣控制的高超聲速湍流邊界層減阻特性研究 175
6.1 高超聲速湍流邊界層速度 溫度耦合減阻控制研究/175
6.1.1 來流條件與數(shù)值計算格式/175
6.1.2 數(shù)值驗證/178
6.1.3 減阻率與收益評估/180
6.1.4 湍流統(tǒng)計與結(jié)構(gòu)特性/183
6.2 減阻流場的拉格朗日擬序結(jié)構(gòu)對比分析/191
6.2.1 有限時間李雅普諾夫方法/192
6.2.2 LCS對比分析/193
6.3 本章小結(jié)/197
參考文獻/198
第7章 高超聲速平板邊界層轉(zhuǎn)捩控制研究 200
7.1 高超聲速邊界層轉(zhuǎn)捩特性研究/200
7.1.1 實驗與數(shù)值設(shè)置/200
7.1.2 轉(zhuǎn)捩控制結(jié)果/202
7.2 基于穩(wěn)態(tài)壁面吹吸的高超聲速邊界層轉(zhuǎn)捩控制研究/204
7.2.1 高超聲速平板邊界層線性穩(wěn)定性分析/204
7.2.2 基于穩(wěn)態(tài)壁面吹吸的高超聲速邊界層轉(zhuǎn)捩控制研究/213
7.3 基于穩(wěn)態(tài)壁面吹吸/微槽道組合的高超聲速邊界層轉(zhuǎn)捩控制研究/224
7.3.1 基于微槽道的邊界層轉(zhuǎn)捩延遲控制研究/224
7.3.2 基于主被動組合的邊界層轉(zhuǎn)捩延遲控制研究/229
7.4 本章小結(jié)/234
參考文獻/235