超音速邊界層對自由流中空間局部周期擾動感受性問題的研究.pdf

1、邊界層流動穩(wěn)定性的研究在理論和工程技術(shù)領(lǐng)域都有著重要的意義,而邊界層感受性研究在流動穩(wěn)定性的研究過程當(dāng)中占據(jù)著非常重要的地位.本文通過數(shù)值模擬的方法,研究了超音速邊界層對自由流中局部擾動的感受性問題.文章系統(tǒng)研究了自由流中空間局部的周期擾動在邊界層當(dāng)中激發(fā)出的不穩(wěn)定波的特性； 討論了自由流中局部擾動的頻率、空間尺度對邊界層感受性的影響；并研究了自由流中擾動在邊界層中激發(fā)出不穩(wěn)定波的作用機理.本文主要得到以下結(jié)論: 1.在

2、邊界層外的流場中引入空間局部的周期變化的體積力后,在施加體積力的位置附近會產(chǎn)生擾動速度散度正負(fù)交替的周期變化,這相當(dāng)于在流場中添加了沿馬赫波運動的周期變化的體積源.當(dāng)體積源向壁面?zhèn)鞑ヅc邊界層作用,會在邊界層內(nèi)產(chǎn)生局部振動. 2.邊界層內(nèi)產(chǎn)生局部振動會引起邊界層中向下游傳播的擾動波,當(dāng)體積源的頻率與邊界層中不穩(wěn)定波的頻率相同時,就可以激發(fā)出邊界層內(nèi)的不穩(wěn)定波. 對于小幅值擾動,激發(fā)的擾動波幅值的演化與線性穩(wěn)定性理論分析結(jié)果