风洞T型冲击三通管道流场特性数值模拟

作     者：丛成华 秦红岗 任泽斌 陈吉明 CONG Chenghua;QIN Honggang;REN Zebin;CHEN Jiming

作者机构：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 中国空气动力研究与发展中心设备设计及测试技术研究所四川绵阳621000 

基　　金：空气动力学国家重点实验室基金(SKLA2013A0208) 

出 版 物：《航空动力学报》 (Journal of Aerospace Power)

年 卷 期：2020年第35卷第2期

页      码：235-243页

摘      要：在2.4 m跨声速风洞进气管路T型冲击三通连接处和隔板位置,每隔一定时间会出现裂纹,影响了风洞的安全稳定运行。为了解裂纹出现的原因,同时为改进设计提供依据,采用CFD(computational fluid dynamics)对风洞现有三通和优化方案进行了对比。控制方程为三维黏性不可压缩Navier-Stokes方程。结果表明:无隔板时,三通内的流动为最常见的类型,支管内存在3个分离区,在转向过程中形成第1分离区,即马蹄涡;随后是第2分离区,一对反向旋转的旋涡,即Dean涡,及三通顶部壁面形成第3分离区。流场沿y=0 mm和z=0 mm平面基本呈对称分布。有隔板时,流场的左右和上下结构均不对称;在隔板和外侧壁面间的角点形成范围较小的驻涡,在支管内形成不稳定的螺旋状分离涡,致使气流振荡,从而使得三通连接和隔板处管壁出现裂纹。根据上述流态设计了管路优化方案和整流装置,优化后能有效减小或消除分离;其中去掉隔板最简单易行,可以解决裂纹的问题。

主 题 词：T型冲击三通 对称分离 非对称流场 流动控制 型面优化设计 

学科分类：080103[080103] 08[工学] 080104[080104] 0801[工学-力学类] 

核心收录：

D　O　I：10.13224/j.cnki.jasp.2020.02.002

馆 藏 号：203884224...