以基于納米示蹤平面激光散射技術(shù)的密度場測量方法獲得的Ma=3.0平板湍流邊界層密度場實驗數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),采用小波方法對湍流邊界層密度脈動進(jìn)行了多尺度與動態(tài)特性分析.研究表明,近壁區(qū)密度脈動概率密度呈偏離高斯分布,大尺度分量對湍流邊界層密度脈動起主導(dǎo)作用,小尺度分量使概率密度呈"M"型分布;采用希爾伯特變換對幅度調(diào)制效應(yīng)進(jìn)行分析,結(jié)果表明超聲速湍流邊界層近壁處外層大尺度密度偏移會導(dǎo)致內(nèi)層小尺度密度脈動的局部增強(qiáng)或減弱;采用基于小波變換的時變譜密度估計對邊界層不同高度的密度脈動進(jìn)行分析,結(jié)果表明脈動主要分布在1 MHz以內(nèi),主導(dǎo)頻段的密度脈動間歇性明顯;隨著時間的發(fā)展,大部分脈動存在頻率從高頻過渡到低頻,幅值先增加后減少的規(guī)律;隨著高度的增加,對數(shù)區(qū)脈動主要分布在105 Hz以下,尾跡區(qū)則集中在105 Hz以上,邊界層與主流交界處的脈動主要分布在兩者相互作用形成的大尺度結(jié)構(gòu)附近,脈動能量從近壁面到主流區(qū)呈現(xiàn)先升高后降低的變化規(guī)律.

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