渦旋射流控制逆壓梯度平板邊界層分離的渦結構研究

張荻 樊濤 藍吉兵 謝永慧

摘要：為了研究渦旋射流控制邊界層分離的物理機理，設計、搭建了渦旋射流控制逆壓梯度平板邊界層分離實驗臺，在此基礎上對低雷諾數下平板邊界層分離及射流控制進行了實驗和數值研究，通過對比不同射流控制方式的統計特性及射流控制效果，揭示了射流流場大尺度相干結構的演化規律，射流瞬時流動細節的研究表明：發卡渦和類發卡渦是逆壓梯度環境下直射流和斜射流中比較典型的渦結構；在斜射流中，隨著類發卡渦的發展，射流孔下游發展成熟的類發卡渦渦腿外側出現了不斷增強的次生流向渦結構；次生渦結構對壁面附近能量的增大和質量的輸運、耗散具有重要的作用，經對比發現，斜射流控制流動分離的效果明顯優于直射流。