高超声速三维边界层横流转捩的数值研究

发布时间：2021-05-15 06:48

　　横流失稳是高超声速三维边界层转捩的主要机制。然而到目前为止,由横流失稳导致高超声速三维边界层转捩的数值研究还不多见。本文采用直接数值模拟方法计算了马赫数6、后掠角45°钝板边界层中定常横流涡的演化,在此基础上引入高频二次失稳模态,计算了二次失稳模态的非线性演化,直至湍流发生。计算结果表明:横流定常涡的非线性作用引起平均流修正,可使壁面摩擦系数曲线有一定程度的抬升。而高频二次失稳波的增长导致低频及定常扰动快速增长,促使壁面摩擦系数急剧抬升,同时饱和横流涡结构破碎,最终触发转捩发生。 

【文章来源】：空气动力学学报. 2019,37(04)北大核心CSCD

【文章页数】：8 页

【文章目录】：
0 引言
1 基本流场
    1.1 计算工况
    1.2 计算方法和边界条件
    1.3 基本流场
2 首次失稳———横流定常涡的演化
3 二次失稳及转捩至湍流的过程
4 结论


【参考文献】：
期刊论文
[1]横流转捩模型研究进展[J]. 向星皓,张毅锋,陈坚强,袁先旭,何琨.  空气动力学学报. 2018(02)
[2]高超声速边界层转捩研究现状与趋势[J]. 杨武兵,沈清,朱德华,禹旻,刘智勇.  空气动力学学报. 2018(02)
[3]三维边界层内诱导横流失稳模态的感受性机理[J]. 陆昌根,朱晓清,沈露予.  物理学报. 2017(20)
[4]高超声速边界层转捩研究现状与发展趋势[J]. 陈坚强,涂国华,张毅锋,徐国亮,袁先旭,陈诚.  空气动力学学报. 2017(03)
[5]后掠翼边界层定常横流涡的非线性演化[J]. 逯学志,赵磊,罗纪生.  应用数学和力学. 2016(10)
[6]横流不稳定性转捩预测模型[J]. 徐家宽,白俊强,乔磊,黄江涛,史亚云.  航空学报. 2015(06)
[7]可压缩横流失稳及其控制[J]. 徐国亮,符松.  力学进展. 2012(03)
[8]基于线性抛物化稳定性方程的后掠翼边界层内横流稳定性研究[J]. 左岁寒,杨永,李栋.  计算物理. 2010(05)

博士论文
[1]高超声速2:1椭圆锥边界层的稳定性特征及扰动演化[D]. 张绍龙.天津大学 2016



本文编号：3187162