●叢書序
前言
第1章緒論/1
1.1研究背景及意義/1
1.2附壁典型結構流場/3
1.2.1壁面典型結構分類/3
1.2.2附壁三角翼結構流場/4
1.2.3附壁圓柱結構流場/7
1.2.4附壁錐體、方臺等結構流場/9
1.3高超聲速飛行器典型結構流場研究面臨的問題/9
1.4小結/10
參考文獻/12
第2章實驗繫統/23
2.1引言/23
2.2超聲速靜風洞/23
2.2.1超聲速靜風洞氣動及結構設計/23
2.2.2流場校測/25
2.3實驗模型/26
2.3.1附壁三角翼模型/26
2.3.2附壁有限高圓柱模型/28
2.3.3附壁半球結構模型/29
2.4流場NPLS測量繫統/30
2.4.1NPLS繫統組成及工作原理/30
2.4.2NPLS繫統性能分析/31
2.5流場PIV測量繫統/36
2.5.1超聲速PIV繫統的組成及工作原理/36
2.5.2超聲速PIV技術的測量誤差分析/36
2.6超聲速密度場測量方法/38
2.6.1NPLS實驗圖像校準/38
2.6.2測量方法/39
2.7小結/40
參考文獻/40
第3章附壁三角翼結構超聲速流場精細結構/42
3.1激波結構/42
3.2擬序渦結構高分辨率成像/45
3.2.1流向切面擬序渦結構時空特征/45
3.2.2展向切面擬序渦結構時空特征/51
3.2.3橫向截面渦結構/55
3.3速度場精細測量/57
3.3.1對稱面速度場結構/57
3.3.21/4剖面速度場結構/60
3.3.31/2剖面速度場結構/63
3.4流場密度測量與脈動特性/67
3.4.1密度場結構/67
3.4.2渦結構對密度脈動的影響/68
3.4.3壁面效應對密度脈動的影響/70
3.4.4密度脈動非定常特性研究/72
3.5密度脈動信號多分辨率分析/74
3.6小結/78
參考文獻/79
第4章附壁圓柱結構超聲速繞流流場精細結構/80
4.1激波結構/80
4.2擬序渦結構時空演化特征/84
4.2.1流向切面擬序渦結構時空演化特征/85
4.2.2展向切面渦結構時空演化特征/97
4.3速度場結構/106
4.3.1復雜波繫干擾區域的速度場結構/107
4.3.2尾跡區域的速度場結構/109
4.4繞流密度場結構及其脈動特性/111
4.4.1超聲速圓柱繞流密度場結構/111
4.4.2密度脈動的沿程變化/112
4.4.3尾跡與壁面相互作用對密度脈動的影響/114
4.4.4不同時刻密度場脈動特征/116
4.5流場拓撲結構實驗與數值模擬/118
4.5.1相同模型實驗與計算結果對比分析/118
4.5.2尺度效應對圓柱繞流拓撲結構的影響/119
4.6小結/123
參考文獻/124
第5章附壁半球結構超聲速繞流流場精細結構/125
5.1激波結構/125
5.2擬序渦結構時空演化特征/128
5.2.1流向切面渦結構高分辨率定量成像/129
5.2.2展向切面渦結構高分辨率定量成像/139
5.3分離區、回流區及尾跡的動力學特性/149
5.4密度場時空特性/154
5.4.1密度場定量測量/154
5.4.2半球尾流渦結構對密度脈動的作用效應/155
5.4.3壁面效應對密度脈動的特性/157
5.4.4密度脈動非定常性/159
5.5流場拓撲結構實驗與數值模擬/160
5.5.1實驗與數值模擬對比分析/160
5.5.2不同尺度超聲速半球繞流拓撲結構/163
5.6小結/166
參考文獻/167
第6章超聲速流場自持合成射流精細結構與控制/169
6.1引言/169
6.2自持合成射流超聲速流場精細結構/170
6.2.1實驗裝置介紹/170
6.2.2自持合成射流流向瞬時流場特性/172
6.2.3自持合成射流展向瞬時流場特性/175
6.2.4自持合成射流流向渦的演化特性/178
6.2.5射流穿透深度與動量通量比/180
6.3自持合成射流超聲速邊界層轉捩控制研究/181
6.3.1實驗裝置介紹/181
6.3.2自持合成射流超聲速邊界層轉捩流場精細結構/182
6.4自持合成射流超聲速前臺階流動分離控制研究/186
6.4.1實驗裝置介紹/186
6.4.2前臺階瞬時流場特性/186
6.4.3自持合成射流前臺階流場控制精細結構/188
6.4.4自持合成射流前臺階流場密度脈動特性/190
6.5小結/195
參考文獻/195
第7章超聲速湍流邊界層精細結構與控制/197
7.1引言/197
7.2超聲速湍流邊界層湍流統計與結構分析/197
7.2.1來流條件與數值設置/197
7.2.2瞬時流場特性/200
7.2.3湍流統計分析/202
7.2.4湍流結構分析/208
7.2.5湍流摩阻分析/213
7.2.6湍動能平衡方程/218
7.3基於流向條紋壁面吹氣控制的超聲速湍流邊界層統計與結構分析/221
7.3.1控制思路與數值設置/221
7.3.2湍流統計分析/222
7.3.3湍流結構分析/228
7.3.4壁面摩阻分析/234
7.4基於速度溫度耦合控制的超聲速湍流邊界層統計與結構分析/236
7.4.1控制思路與數值設置/236
7.4.2湍流統計分析/238
7.4.3湍流結構分析/248
7.4.4湍流摩阻分析/253
7.5小結/256
參考文獻/256

本書介紹了高超聲速飛行器近壁典型流場精細結構的研究進展，選取超聲速附壁三角翼、超聲速附壁有限高圓柱、超聲速附壁半球結構及超聲速湍流邊界層為對像，結合NPLS、PIV、DNS等手段，探討了近壁區典型流動結構的時空演化特征與動力學特性。本書可作為航空航天相關專業科研人員和工程技術人員的參考書，也可作為湍流研究領域和流動控制領域的學者及研究生的參考書。