不可压平板边界层转捩机理

• 作者: 李宁 罗纪生
• 来源期刊: 航空动力学报
• 学科: 物理学
• 关键词: 不可压缩边界层 直接数值模拟 空间模式 转捩 稳定性分析
• 年，卷（期）: 2013,（4）
• 所属期刊栏目: 气动热力学与总体设计
• 页码范围: 743-751
• 分类号: V211|O357
• 语种: 中文

摘要

基于扰动形式N-S方程,从空间模式的角度,采用Fourier伪谱及MPI(massage passing interface)并行方法,模拟了不可压平板边界层从层流到湍流的转捩过程.通过对计算统计数据的分析,比较了不同幅值入口扰动引起的转捩过程的同异.研究结果表明:当层流中扰动幅值逐渐增大后,非线性作用将修正平均流剖面,表现为不稳定区域逐渐扩大,很多高次谐波被激发.当平均流剖面被修正到一定程度时,不稳定区域变得很大,这使得更多的高次谐波被快速激发并迅速增长,即转捩过程开始.由于大量谐波快速增长导致扰动能量快速增长,同时,扰动能量的快速增长又进一步加速了平均流剖面的快速修正,即平均流剖面的不稳定特性发生了改变,这样的相互作用使得层流快速变为湍流,因此,平均流剖面不稳定特性的改变在转捩过程中起到了关键作用.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李宁	中国石油勘探开发研究院油气开发软件中心	143	804	15.0	23.0
2	罗纪生	天津大学力学系	60	470	12.0	18.0