渦流發(fā)生器對半球形激光轉(zhuǎn)塔跨聲速流場影響數(shù)值研究

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摘 要：激光轉(zhuǎn)塔的跨聲速繞流場使得機(jī)載激光平臺面臨著嚴(yán)峻的氣動光學(xué)挑戰(zhàn)。為對激光轉(zhuǎn)塔的跨聲速流場被動控制提供基本的理論支撐，本文利用了改進(jìn)亞格子尺度的改進(jìn)延遲脫體渦模擬（IDDES）方法，針對細(xì)長圓柱的針狀渦流發(fā)生器，對跨聲速條件下半球形機(jī)載激光轉(zhuǎn)塔的繞流場進(jìn)行了流動控制數(shù)值研究。結(jié)果表明，針狀渦流發(fā)生器引入了明顯的二次流特征，削弱了來流能量，導(dǎo)致激光轉(zhuǎn)塔頂部激波強(qiáng)度受到影響，進(jìn)而影響了激光轉(zhuǎn)塔尾跡區(qū)的分離泡尺寸；激光轉(zhuǎn)塔尾跡的橫向擺動和縱向波動特征的時空特性并未受到渦流發(fā)生器的明顯影響，而動態(tài)模態(tài)分解（DMD）結(jié)果指出了當(dāng)渦流發(fā)生器存在時，激光轉(zhuǎn)塔尾跡的縱向波動模態(tài)能量具有明顯的衰減，合理地對應(yīng)了尾跡分離泡形態(tài)的改變，揭示了本文研究的渦流發(fā)生器對激光轉(zhuǎn)塔尾跡分離區(qū)的抑制作用，為以被動控制方法來抑制激光轉(zhuǎn)塔氣動光學(xué)效應(yīng)提供了依據(jù)。（剩余14713字）