高超声速三维边界层横流转捩的数值研究

论文摘要

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。

论文目录

• 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

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 韩宇峰,马绍贤,苏彩虹

关键词: 高超声速边界层,横流,转捩,二次失稳

来源: 空气动力学学报 2019年04期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑,基础科学

专业: 力学,航空航天科学与工程

单位: 天津大学机械学院高速空气动力学研究室

基金: 国家自然科学基金项目(11472188)

分类号: V211

页码: 522-529

总页数: 8

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