用拋物化穩(wěn)定性方程研究超音速邊界層對(duì)慢聲波的感受性.pdf

1、本文采用拋物化穩(wěn)定性方程(PSE)研究了超音速邊界層對(duì)慢聲波的感受性。首先,根據(jù)有粘和無(wú)粘流場(chǎng)中慢聲波的傳播特性和色散關(guān)系,得到符合慢聲波特點(diǎn)的計(jì)算網(wǎng)格和上邊界條件。采用非線(xiàn)性?huà)佄锘€(wěn)定性方程(LPSE)計(jì)算單個(gè)慢聲波在非均勻流場(chǎng)中的演化,分別使用改進(jìn)網(wǎng)格和均勻網(wǎng)格,兩者計(jì)算結(jié)果一致。對(duì)計(jì)算結(jié)果投影分析發(fā)現(xiàn)單個(gè)慢聲波無(wú)法激發(fā)T-S波。另外依據(jù)感受性理論,用非線(xiàn)性?huà)佄锘€(wěn)定性方程(NPSE)研究邊界層中T-S波的演化,結(jié)果表明:
　

2、　1.相對(duì)于T-S波,計(jì)算慢聲波的網(wǎng)格及上邊界條件需要修正。法向網(wǎng)格在邊界層內(nèi)由密到稀,到邊界層外趨于均勻。上邊界條件需要考慮慢聲波的入射和反射特點(diǎn)。
　　2.采用線(xiàn)性?huà)佄锘€(wěn)定性方程分別計(jì)算相同頻率的慢聲波和T-S波向下游的演化。當(dāng)兩者相速度最接近時(shí),將慢聲波向T-S波投影,發(fā)現(xiàn)慢聲波中所含T-S波成分極少,表明單個(gè)慢聲波很難激發(fā)T-S波。
　　3.基于感受性理論給出初始擾動(dòng),采用非線(xiàn)性?huà)佄锘€(wěn)定性方程計(jì)算擾動(dòng)向下游的演化