三维边界层内定常横流涡的感受性研究
本文选题:感受性 + 三维边界层 ; 参考:《物理学报》2017年01期
【摘要】:层流向湍流转捩的预测与控制一直是研究的前沿热点问题之一,其中感受性阶段是转捩过程中的初始阶段,它决定着湍流产生或形成的物理过程.但是有关三维边界层内感受性问题的数值和理论研究都比较少;实际工程问题中大部分转捩过程都是发生在三维边界层流中,所以研究三维边界层中的感受性问题显得尤为重要.本文以典型的后掠角45?无限长平板为例,数值研究了在三维壁面局部粗糙作用下的三维边界层感受性问题,探讨了三维边界层感受性问题与三维壁面局部粗糙长、宽和高之间的关系;然后,考虑在后掠平板上设计不同的三维壁面局部粗糙的分布状态、几何形状、距离后掠平板前缘的位置以及流向和展向设计多个三维壁面局部粗糙对三维边界层感受性问题有何影响;最后,讨论两两三维壁面局部粗糙中心点之间的距离以及后掠角的改变对三维边界层感受性的物理过程将会发生何种影响等.这一问题的深入研究将为三维边界层流中层流向湍流转捩过程的认识和理解提供理论依据.
[Abstract]:Prediction and control of turbulent transition in laminar flow direction has been one of the hot topics in the research field. The receptivity stage is the initial stage of transition, which determines the physical process of turbulence generation or formation. However, there are few numerical and theoretical studies on the receptivity problem in 3D boundary layer, and most of the transition processes in practical engineering problems occur in 3D boundary laminar flow. So it is very important to study the receptivity in three-dimensional boundary layer. In this paper, a typical backward angle of 45? Taking infinite plate as an example, the receptivity of 3D boundary layer under the action of local roughness of 3D wall is numerically studied, and the relationship between the receptivity of 3D boundary layer and the length, width and height of local roughness of 3D wall is discussed. Considering the different local rough distribution states and geometric shapes of three dimensional wall on a swept flat plate, How does the position, direction and direction of the front edge of the backward swept plate affect the receptivity of the 3D boundary layer to the local roughness of the 3D wall; finally, the influence of the three dimensional wall roughness on the sensitivity of the 3D boundary layer is discussed. This paper discusses the influence of the distance between two or three dimensional local rough center points and the change of backward sweep angle on the physical process of three dimensional boundary layer receptivity. The further study of this problem will provide a theoretical basis for the understanding and understanding of the turbulent transition process in the three dimensional boundary laminar flow.
【作者单位】: 南京信息工程大学海洋科学学院;
【基金】:国家自然科学基金(批准号:11472139) 南京信息工程大学人才启动经费(批准号:2016r046) 江苏高校优势学科建设工程 江苏省海洋环境探测工程技术研究中心资助项目~~
【分类号】:O357.5
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本文编号:1833855
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