Shock Wave and Turbulent Boundary Layer Interaction and Turbulence Phenomena in a Supersonic Rectangular Duct
Shock Wave and Turbulent Boundary Layer Interaction and Turbulence Phenomena in a Supersonic Rectangular Duct
批准号:
09650175
负责人:
SUGUIYAMA Hiromu
金额:
$2.37万
依托单位国家:
日本
项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份:
1997
资助国家:
日本
项目状态:
已结题
起止时间:
1997 至 1998
中文摘要
当超音速或高超音速在管道中流动时可能是流动堵塞。喷管或燃烧热释放,与下游阻塞装置相互作用,激波与管壁边界层相互作用产生多重激波系统。一个多重冲击波系统被称为“幻冲击波”或“冲击波列车”。多重激波与湍流边界层相互作用的研究对超燃冲压发动机/燃烧室-隔离器和超声速扩压器的设计和运行具有重要意义。本文研究了矩形管道中多重激波/湍流边界层相互作用(MSW-TBLI)的内部结构和湍流现象。首先,利用纹影照片对MSW-TBLI的内部结构进行了观察。激光全息干涉图和表面油流图。结果表明:在分岔第一激波的前斜激波处边界层厚度增大,在第一激波的后尾激波处边界层厚度减小;在低密度情况下,边界层在分岔第一激波下分离,在高密度情况下边界层分离;在这种情况下,边界层的分离区域变小。其次,利用LDV详细测量了MSW-TBLI的时间平均速度和波动速度。湍流强度的空间分布。雷诺剪应力。并给出了湍流动能。结果表明,湍流强度。分岔第一激波作用下,MSW-TBLI边界层内的雷诺数剪应力和湍流动能增大
英文摘要
When a supersonic or hypersonic flow in ducts which could be a flow plug. nozzle or combustion heat release, interacts with downstream blockage devices, a multiple shock wave system is produced as the result of shock wave and duct wall boundary layer interactions. A multiple shock wave system is called as "psendo-shock wave" or "shock train". The study of multiple shock wave and turbulent boundary layer interaction (MSW-TBLI) has important implications for the desigli and operation of scramjet engine/combustor-isolators and supersonic diffusers.In this project, the internal structure and turbulence phenomena of multiple shock wave/ turbulent boundary layer interactions (MSW-TBLI) in a rectangular duct were investigated.First, the internal structure of the MSW-TBLI was observed using schlieren photographs. laser holo-graphic interferograms and surface oil flow pictures. It was found that the boundary layer thickness increases at the leading oblique shock of the bifurcated first shock and decreases behind the trailing shock of the first shock, and that in the low confinenient case, the boundary layer separates under the bifurcated first shock, and in the high confinemeut. case the separation region of the boundary layer becomes small.Next, the time-mean and fluctuating velocities in the MSW-TBLI were measured in detail using the LDV.Spatial distributions of the turbulence intensity. Reynolds shear stress. and turbulence kinetic energy are presented. It was found that the tubulence intensity. Reynolds shear stress and turbulence kinetic energy in the boundary layer of the MSW-TBLI increases under the bifurcated first shock
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杉山 弘: "超音速矩形ダクト内の擬似衝撃波と乱流現象" 第7回ラム/スクラムジェットシンポジウム講演論文集, 日本航空宇宙学会. 173-176 (1997)
Hiroshi Sugiyama:“超音速矩形管道中的伪冲击波和湍流现象”第七届 Ram/Scramjet 研讨会论文集,日本航空学会 173-176 (1997)。
DOI:
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发表时间:
期刊:
影响因子:
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作者:
[]
通讯作者:
H.Sugiyama, T.Arai, U.Uno and Y.Wang: "Structure and Turbulence Phenomena of Multiple Shock Wave/Turbulent Boundary Layer Interaction in a Supersonic Duct" Proc.of Int.Conference on Fluid Engineering.JSME Centennial Grand Congress.Vol.3(1997-7, Tokyo, Jap
H.Sugiyama、T.Arai、U.Uno 和 Y.Wang:“超音速管道中多重冲击波/湍流边界层相互作用的结构和湍流现象”Proc.of Int.Conference on Fluid Engineering.JSME 百年大大会。
DOI:
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发表时间:
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影响因子:
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作者:
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通讯作者:
杉山 弘,新井隆景,溝端一孝,小松平徹: "超音速矩形ダクト内の擬似衝撃波と乱流現象" 日本航空宇宙学会第30期通常総会および30周年記念講演会講演論文集. 発表予定. (1999)
Hiroshi Sugiyama、Takakage Arai、Kazutaka Mizobata、Toru Komatsudaira:“超音速矩形管道中的伪冲击波和湍流现象”日本航空学会第 30 届普通大会和 30 周年纪念演讲的会议记录(1999 年)。 )
DOI:
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发表时间:
期刊:
影响因子:
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作者:
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通讯作者:
H.Sugiyama: "Multiple Shock Wave / Turbulent Boundary Layer Interactions and Turbulence Phenomena in a Supersonic Rectangular Duct" Proc.of 4th KSME-JSME Fluids Engineering Conference. 25-28 (1998)
H.Sugiyama:“超音速矩形管道中的多重冲击波/湍流边界层相互作用和湍流现象”第四届 KSME-JSME 流体工程会议论文集。
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影响因子:
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作者:
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通讯作者:
杉山 弘: "超音速矩形ダクト内の衝撃波と乱流境界層の干渉および乱流現象" 第38回航空原動機・宇宙推進講演会講演集および第8回ラム/スクラムジェットシンポジウム講演論文集, 日本航空宇宙学会. 54-57 (1998)
Hiroshi Sugiyama:“超音速矩形管道中的冲击波和湍流边界层与湍流现象之间的干涉”第 38 届航空发动机和太空推进会议论文集和第 8 届冲压/超燃冲压发动机研讨会论文集,日本航空协会 54-57。 (1998)
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作者:
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通讯作者:
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