超聲速平板邊界層二次失穩(wěn)和斜波失穩(wěn)研究.pdf

1、本文利用非線性拋物化穩(wěn)定性方程，以超聲速平板邊界層作為研究對象，討論了超聲速流動中的擾動演化問題。
　　在超聲速平板邊界層入口處加入有限幅值擾動并和直接數(shù)值模擬結(jié)果進行比對，驗證程序的可靠性，為后期研究奠定基礎(chǔ)。根據(jù)邊界層的感受性理論確定初始擾動，討論演化過程中第一模態(tài)對第二模態(tài)擾動的作用，使理論研究具有實際背景意義。對來流馬赫數(shù)Me=1.5和Me=4.5兩種超聲速邊界層，分別檢驗二次失穩(wěn)和斜波失穩(wěn)兩種失穩(wěn)機制，探討導(dǎo)致轉(zhuǎn)捩的主要

2、原因。
　　通過研究可以得到以下結(jié)論：
　　1.結(jié)合感受性理論確定初始擾動，利用非線性拋物化穩(wěn)定性方程進行擾動演化的數(shù)值模擬，發(fā)現(xiàn)擾動增長與展向尺度有關(guān)。展向波長小、波角大的擾動波更容易激發(fā)高頻擾動波，第一模態(tài)擾動的非線性作用可能激發(fā)第二模態(tài)的擾動波。
　　2.在超聲速平板邊界層的轉(zhuǎn)捩機制研究中發(fā)現(xiàn)，二次失穩(wěn)機制和斜波失穩(wěn)機制同時存在。
　　3.對于來流馬赫數(shù)Me=1.5的超聲速平板邊界層，斜波失穩(wěn)機制比二次失穩(wěn)