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研究生:李坤穎
研究生(外文):Lee,Kuen Ying
論文名稱:非穩態超音速空穴流場之那維爾-史托克斯計算
論文名稱(外文):Navier-Stokes Computations of Unsteady Supersonic Flow in a Cavity
指導教授:梁德梁德引用關係
指導教授(外文):Liang,Te
學位類別:碩士
校院名稱:逢甲大學
系所名稱:機械工程研究所
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:1995
畢業學年度:83
語文別:中文
中文關鍵詞:超音速空穴流剪力層壓力振盪
外文關鍵詞:supersoniccavity flowshear layerpressure oscillation
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超音速氣流流經一開放式空穴,會產生很複雜非穩定的流場現象,包括自
我持續(self-sustained)壓力振盪和質量週期性流入流出空穴。例如:高
性能戰鬥轟炸機的武器內裝(internal weapons carriage) 系統,當彈艙
開啟時即形成一空穴流場。空穴艙內流體劇烈的持續振盪,除了影響飛機
的結構外,內裝武器系統的零組件和結構也受到影響,以致降低武器系統
的穩定性。因此,高速氣流流經空穴所產生的非穩態振盪流場在物理上及
航空工程應用上有其重要性。高速空穴流場的一個主要參數為空穴長度和
深度的比值 (L/D),長深比小於10的流場,一般稱為開放式空穴流(open
cavity flow),大於10者則稱封閉式空穴流(closed cavity flow),前者
自由剪力層 (free shear layer ) 會橫跨在空穴開口上,後者自由剪力
層則會先撞擊艙底板再流出空穴,為配合已有之實驗數據,本文所探討的
空穴為開放式空穴,其長深比 L/D=5.07 。本文使用一種同時解 k -ε
和 Navier-Stokes 方程組,平均流(mean flow) 和紊流量(turbulence
quantities)的計算沒有時間延遲的數值法。採用 Beam and Warming 近
似分解法來解強(strongly)偶方程組合,同時加入一個新的二階Jameson
阻尼項:壓力和紊流動能,以增加數值的穩定性和排除次疊代(
subiteration)技巧的使用。完成自由流馬赫數 M=1.5 ,雷諾數Re=1.09
×10E6 非穩態超音速空穴流場的計算,所計算之結果分別以平均靜壓力
、Sound Pressure Level和頻譜分析與實驗值及已有的數值結果比較。在
定量的分析上,除諧調頻率振幅較實驗值高外,其餘大致與實驗相符合。

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