自由来流湍流与三维壁面局部粗糙诱导平板边界层不稳定T-S波的数值研究
发布时间：2019-09-22 16:06
【摘要】：采用直接数值模拟(DNS)方法,研究了在自由来流湍流与三维壁面局部粗糙作用下平板边界层内诱导产生不稳定T-S波的物理问题.数值结果可知,在平板边界层内发现了二维和三维TS波组成的波包空间序列以及求得了波包向前传播的群速度大小,从而证明了自由来流湍流与三维壁面局部粗糙作用是激励平板边界层内诱导产生不稳定T-S波的一种机制.随后,建立了平板边界层内被激发的二维和三维T-S波的初始幅值与自由来流湍流度,三维壁面局部粗糙的流向长度、展向宽度及法向高度之间的关系.这一问题的深入研究,进一步完善了流动稳定性与湍流理论.
【图文】：
olds数为800;然后，，分别采用3种不同计算网格:256×150×32，512×200×64和1024×250×128来进行数值计算，验证计算方法的正确性．经数值计算求得基本流U与Blasius解比较发现，两者之间的绝对误差分别为10－4，10－5和10－5，这说明本文数值方法是可靠的;网格数为512×200×64时数值结果已趋稳定，即计算网格数选取512×200×64是可行的，详细如图2所示．图1计算区域示意图Fig．1Thecomputationaldomain图2基本流速度u数值解与理论解最大绝对误差εAE(u)随流向的变化Fig．2ThevariationsofthemaximumabsoluteerrorεAE(u)betweenthenumericalresultsandthetheoreticalsolutionsofbasicflowvelocityuinthestreamwisedirection1．4边界条件上边界条件:p=0．0，由文献［20］可知，流向和展向扰动速度为0，法向扰动速度为v∞(x，y，t)=ε∑Mm=－M∑Jj=－Jv∞(m，j)exp［i(mk1x+jk2y－mk1t)］．(3)下边界条件:壁面采用无滑移条件u(x，0，z)=0，v(x，0，z)=0，w(x，0，z)=0，
本文编号：2540057
【图文】：
olds数为800;然后，，分别采用3种不同计算网格:256×150×32，512×200×64和1024×250×128来进行数值计算，验证计算方法的正确性．经数值计算求得基本流U与Blasius解比较发现，两者之间的绝对误差分别为10－4，10－5和10－5，这说明本文数值方法是可靠的;网格数为512×200×64时数值结果已趋稳定，即计算网格数选取512×200×64是可行的，详细如图2所示．图1计算区域示意图Fig．1Thecomputationaldomain图2基本流速度u数值解与理论解最大绝对误差εAE(u)随流向的变化Fig．2ThevariationsofthemaximumabsoluteerrorεAE(u)betweenthenumericalresultsandthetheoreticalsolutionsofbasicflowvelocityuinthestreamwisedirection1．4边界条件上边界条件:p=0．0，由文献［20］可知，流向和展向扰动速度为0，法向扰动速度为v∞(x，y，t)=ε∑Mm=－M∑Jj=－Jv∞(m，j)exp［i(mk1x+jk2y－mk1t)］．(3)下边界条件:壁面采用无滑移条件u(x，0，z)=0，v(x，0，z)=0，w(x，0，z)=0，
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