平板边界层中展向波包型扰动引起的转捩

• 作者: 李佳 罗纪生
• 来源期刊: 航空学报
• 学科: 物理学
• 关键词: 边界层 波包 转捩 湍流 数值模拟
• 年，卷（期）: 2012,（8）
• 所属期刊栏目: 流体力学与飞行力学
• 页码范围: 1364-1374
• 分类号: V211|O357.4
• 语种: 中文

摘要

过去在平板边界层转捩及湍流的研究中,主要考虑的扰动在展向是均匀分布的,这样有利于研究,但在实际问题中扰动形式是多样的,边界层可能是三维的,扰动在展向是不均匀的.对于以往研究的扰动来说,三维平板边界层中的展向非均匀扰动是比较复杂的扰动形式,更接近自然转捩,因此研究这种扰动引起的转捩和湍流具有重要的实际意义.基于此,针对平板边界层,控制方程为无量纲化的Navier-Stokes扰动方程,时间上采用三阶精度的差分格式,空间上展向采用伪谱方法,流向和法向采用高阶精度差分格式,应用数值模拟的方法研究了小幅值和有限幅值展向波包两种情况.通过数值模拟和线性稳定性理论分析小幅值波包的演化,得到了小幅值波包的演化符合线性稳定性理论(LST)；分析了有限幅值的展向波包型扰动引起的转捩和湍流,描述了物理空间和谱空间中波包型扰动的演化特征；同时针对不同展向位置进行分析,结果表明不同展向位置的转捩位置不同,但转捩过程和特征是类似的.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李佳	天津大学机械工程学院	76	798	17.0	25.0
2	罗纪生	天津大学机械工程学院	60	470	12.0	18.0