| 高超声速飞行器中若干气动难题的实验研究 |
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| 引用本文： | 陈坚强, 涂国华, 张毅锋, 徐国亮, 袁先旭, 陈诚. 高超声速边界层转捩研究现状与发展趋势[J]. 空气动力学学报, 2017, 35(3): 311-337. DOI: 10.7638/kqdlxxb-2017.0030 |
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| 作者姓名： | 陈坚强 涂国华 张毅锋 徐国亮 袁先旭 陈诚 |
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| 作者单位： | 1.中国空气动力研究与发展中心 空气动力学国家重点实验室, 四川 绵阳 621000;2.中国空气动力研究与发展中心 计算空气动力研究所, 四川 绵阳 621000;3.中国空气动力研究与发展中心 低速空气动力研究所, 四川 绵阳 621000 |
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| 基金项目： | 国家重点研发计划项目（2016YFA0401200） |
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| 摘 要： | 
高超声速飞行器边界层容易经历层流/湍流转捩,层流流动和湍流流动在摩擦阻力、热交换、噪声和掺混等方面有巨大差别,转捩问题已成为制约高超声速技术突破的基础科学问题之一,是当前国际学术研究的热点与难点。本文详细分析了国内外高超声速边界层转捩研究现状,并将其归为三类：已知主要原因的现象与规律、已知部分原因的现象与规律、未知或矛盾的现象。其中已知主要原因的现象与规律包括壁温、马赫数和噪声影响;已知部分原因的现象与规律主要有头部钝度、熵层和攻角影响;未知或矛盾的现象主要有单位雷诺数影响、转捩区长度、转捩区摩阻和热流分布等。
同时介绍了高超声速边界层转捩影响因素研究、转捩机理研究、转捩预测方法及模型研究、促进/推迟转捩的控制方法研究、以及一些公开的飞行试验等方面的进展。最后指出,在今后的高超声速边界层转捩研究中,建议把单个影响因素独立出来研究,尽量避免多因素相互干扰;高超声速边界层失稳研究需要特别关注横流失稳、熵层和模态相互作用;转捩预测需考虑三维边界层和来流扰动的影响;转捩控制研究应重点关注高效、低阻、低热的控制方法;转捩飞行试验十分重要,飞行试验和静音风洞发挥的作用会越来越明显。过去60多年的研究经验表明在未来的研究中应该注重多种手段相结合。
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| 关 键 词： | 高超声速 边界层转捩 飞行试验 转捩预测 转捩控制 |
| 收稿时间： | 2017-02-07 |
| 修稿时间： | 2017-03-28 |
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