中低雷诺数可压缩冲击射流的流动与传热特性

欧玉琼, 刘琪麟, 赖焕新

doi:10.14135/j.cnki.1006-3080.20240911001

华东理工大学学报（自然科学版） ›› 2025, Vol. 51 ›› Issue (03) : 419 -427. DOI: 10.14135/j.cnki.1006-3080.20240911001

中低雷诺数可压缩冲击射流的流动与传热特性

欧玉琼, 刘琪麟, 赖焕新

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摘要

采用大涡模拟方法研究马赫数（Ma）为0.784、冲击高度（H/D）为5、雷诺数（Re）为3 300～8 000的可压缩冲击射流的流动和传热特性。模拟得到了冲击射流的平均速度和温度，以及旋涡的演化过程，揭示了传热随着雷诺数的增加而增强的趋势。在Re=8 000时，初级涡提前破碎为小尺度涡且未发现合并的旋涡。对冲击射流的温度和压力进行动态模态分解(DMD)，并特别关注展向和撞击板处的相干结构。结果表明，当斯特劳哈尔数（St）为0.56时，DMD模态所识别的相干结构呈大尺度的对称结构，当St=1.04时，对称结构向下游移动并逐渐分化为小尺度结构，这也表明大尺度的初级涡经过撞击后形成尺度更小的二次涡。