超高速所在曲面压缩拐角流动中发现一种新的迟滞现象

2021-02-05 17:26:24

近日,超高速所在激波边界层干扰多稳态特性研究方面取得阶段性进展。本项研究在国际上首次发现激波边界层干扰流动存在多稳态现象:对于相同边界条件的曲面压缩拐角流动,分离和附着状态同时可能存在,而且通过连续的改变流动参数,可以构造两种状态之间的一种新的流动迟滞类型的迟滞回环。研究表明,可以通过边界层抵抗逆压梯度的能力和分离、附着两种状态的最大逆压梯度对比,给出多稳态和迟滞现象发生的物理机制。

多稳态的物理系统往往具有鞍结分岔特性,此工作揭示了一类超声速分离流动中存在的这种鞍结分岔特性。这是N-S方程非线性的一种宏观呈现,未来可以更加深入的研究。在航空航天工程上,分离与附着两种状态对应着不同的气动力热特性,对飞行器的控制和结构安全有着重要影响。攻角变化可以诱导附着/分离迟滞环,在工程上有控制分离的潜力,即可以通过减-增攻角的方法消除分离。

相关研究成果已于11月在流体力学权威期刊Physicsof Fluids上以Article形式发表。