一种抑制激波作用下边界层分离的涡流发生器结构

摘要

本发明涉及一种抑制激波作用下边界层分离的涡流发生器结构，通过设置一个或多个平行排列的涡流发生器结构得到一种流动控制装置，旨在提高超音气体流动中激波作用下边界层的抗分离能力。本发明的涡流发生器基本呈四面体结构，位于激波边界层相互作用的干涉区上游边界层内，涡流发生器尾缘与干涉区起始点距离为15～30倍涡流发生器排所在位置处无控制时的边界层厚度；涡流发生器尾缘高度为0.3～0.8倍其所在位置处无控制时的边界层厚度；长度与其尾缘高度成正比，比值为5～10；宽度与其尾缘高度成正比，比值为2～4；涡流发生器排列中的间距与其尾缘高度成正比，比值为6～10；本发明适用于存在激波诱导边界层分离问题的超音速流场。

主权项

一种抑制激波作用下边界层分离的涡流发生器结构，包括多个涡流发生器，其特征在于，所述涡流发生器为四面体结构，包括一底面、一斜面和两个侧面，所述底面和斜面的交界处构成所述涡流发生器的前缘，所述两个侧面的交界处构成所述涡流发生器的尾缘，所述尾缘基本垂直于所述底面，所述涡流发生器设置于流体通道内，所述流体通道包括至少一工作表面和至少一收缩表面，所述流体通道内的工作流体为超音速来流，所述工作流体在所述工作表面上形成边界层，所述工作流体在所述收缩表面上产生斜激波，所述斜激波在所述边界层上形成激波边界层相互作用的干涉区，所述涡流发生器的底面贴附在所述工作表面上，其前缘基本垂直于所述工作流体的来流方向，其尾缘基本垂直于所述工作表面，且所述多个涡流发生器设置于所述干涉区的上游的所述边界层内，所述多个涡流发生器平行均匀排列且前缘基本位于同一直线上构成涡流发生器排，各所述涡流发生器尾缘与所述干涉区起始点距离为15～30倍涡流发生器所在位置处无控制时的边界层厚度B，所述涡流发生器尾缘高度H与其所在位置处无控制时的边界层厚度B成正比，H/B=0.3～0.8；所述涡流发生器所在位置处无控制时的边界层厚度B是指该位置没有设置涡流发生器时的边界层厚度。