不同喷压比下欠膨胀射流对特征频率激励的响应 |
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引用本文: | 周蕊,庄法坤,曹逻炜,谢国山,范学军. 不同喷压比下欠膨胀射流对特征频率激励的响应[J]. 推进技术, 2019, 40(6): 1239-1246 |
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作者姓名: | 周蕊 庄法坤 曹逻炜 谢国山 范学军 |
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作者单位: | 1.中国特种设备检测研究院,北京 100029;2.北京应用物理与计算数学研究所 计算物理重点实验室,北京 100094;3.中国科学院 力学研究所 高温气体动力学国家重点实验室,北京;100190 |
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基金项目: | 国家自然科学基金(11602028;51605493);国家质检总局科技项目(2017QK119;2017QK188)。 |
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摘 要: | 为了揭示欠膨胀激励射流的流动机理,以及考察不同喷压比下射流对相同激励的流动响应,采用大涡模拟方法,对喷压比NPR=5.60和9.34的欠膨胀定常射流和激励射流进行了三维数值计算。激励频率为定常射流中固有的轴对称频率=14.569kHz,激励形式为在射流喷管入口处施以正弦压力扰动。结果表明,特征频率激励影响射流的声场特征,缩小射流核心区的范围,减少射流近场的激波胞格数目,并影响射流气体与环境空气的混合。同时,激励射流的特征频率转变为激励频率及其高阶倍频,激励射流的主不稳定模态均为轴对称模态。其中,NPR=9.34的欠膨胀射流的主不稳定模态和外加压力扰动的形式相一致,射流与外加激励发生了更加剧烈的流动耦合和响应。这使得在NPR=9.34时,射流核心区长度减小得更多,压力脉动的振幅更大,激励对射流混合的增强作用更加明显。
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关 键 词: | 欠膨胀射流 喷压比 特征频率激励 大涡模拟 流动响应 |
收稿时间: | 2018-06-21 |
修稿时间: | 2018-08-17 |
Flow Response of Underexpanded Jets to ExternalExcitation at Different Nozzle Pressure Ratios |
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Abstract: | |
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Keywords: | Underexpanded jets Nozzle pressure ratio Characteristic frequency excitations Large eddy simulation Flow response |
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