基于流固耦合的激波/边界层干扰作用下壁板颤振特性

摘要：

为了解激波/边界层干扰作用下壁板气动弹性及其对流动分离的影响,采用自主开发的双向流固耦合求解器,对不同激波冲击位置下壁板的振动响应和流动特性进行了数值模拟研究.壁板几何非线性运动方程采用有限差分法求解,基于有限体积法求解Navier-Stokes方程组,对流通量采用MUSCL和AUSMPW+格式离散,双向流固耦合采用交错迭代算法.研究结果表明:激波/边界层干扰作用下壁板振动位移先增大后减小,经若干振荡周期后达到稳定颤振状态,呈现二阶振动模态,壁板变形相对于激波冲击位置呈现非对称性,壁板前部分的振幅始终小于壁板后部分;激波冲击位置可显著改变壁板的颤振振幅、频率及分离区长度,当激波冲击位置靠近壁板两端时,壁板振动最终收敛达到静稳定状态;壁板振动响应与流场特征不随激波冲击位置的改变而单调变化,对于激波冲击位置xi a=0.35工况,壁板颤振可有效抑制激波/边界层干扰流动分离.

关键词：壁板颤振、激波/边界层干扰、流固耦合、气动弹性、流动特性

所属期刊栏目：44

分类号：V211.3(基础理论及试验)

资助基金：国家自然科学基金;中央高校基本科研业务费专项

在线出版日期：2023-05-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共14页

页码：108-121