基于瞬时涡量助推效应的自激振荡腔室脉动研究

射流剪切层瞬时涡量变化对大结构涡环的脉动过程有重要影响。依据涡环在自激振荡腔室内的蓄能及释能状态,分析了自激振荡脉冲涡量助推效应。利用大涡模拟数值计算方法,分析入口压力为1MPa时自激振荡瞬时涡量初生时刻扰动变化、一个脉动周期内瞬时流向涡量变化和自激振荡腔室下游出口流道流速变化。结果表明:自激振荡腔室内气流形成剪切层和初生大涡,当初始大涡被腔室碰撞壁夹角分离,剪切层产生反向扰动波,离散涡在分离区发生反馈,形成初生流向涡;当上一脉动周期大涡能量完全释放,下游出口轴向流速达到脉动最大。当剪切层中离散涡汇聚成新的大涡时,下游出口轴向流速达到脉动最低。当大涡开始不完全脱落时,下游出口轴向流速达到脉动平均;随着上游入口压力增大,流体脉冲率先增大后减小,当压力为1.2MPa,脉冲率达到最大22.53%。