题目：超音速横向喷流干扰场的数值模拟研究

    横向喷流是航空航天领域常见的流动现象，在飞行器的反向作用力控制和超燃冲压发动机燃烧室内的燃料喷注混合方面具有十分光明的应用前景。

    在超音速条件下，喷流干扰流场表现出复杂的流动现象，对喷流控制的准确性和可靠性提出了巨大挑战，为研究喷流侧向控制的实际作用效果，需要对不同情况下的喷流控制效果有一个规律性的认识。为此，本文研究了超音速条件下的无舵光滑弹体和带尾舵的弹翼组合体上的音速喷流侧向控制问题。与弹体表面压力实验测量结果的对比证明了数值模拟方法对喷流干扰流场模拟的准确性，在此基础上开展了关于喷口布局、来流条件（攻角、马赫数、静压）对喷流侧向控制效果影响规律的研究工作，并着重从定量角度分析了弹体不同部位对喷流侧向控制效果的贡献。

    对燃料进行横向喷注能够有效加强燃料混合，提高燃烧的稳定性，但是流场中复杂的涡系结构是如何形成，并影响流动的混合过程是研究这一问题的关键。本文使用了两种DES方法对超音速来流下的平板圆口射流问题开展了非定常数值模拟，得到了流场的三维波系结构和涡系结构以及这些结构随时间的演化历程。通过对时均流场的速度分布、压力分布以及湍流统计量分布与实验和LES计算结果的对比分析，比较了两种DES方法对于超音速横向喷流干扰流场数值模拟的能力。通过对瞬时流场的研究，探讨剪切涡系的形成机理、发展和演化历程，通过对流场中主动标量的分布研究，阐释流场中大尺度涡结构的时空演化历程，并定量分析流动的混合规律，研究了流场主要流动结构的频谱特性。