Mc=0.5的超声速平面自由剪切层中二维涡横向失稳产生流向涡的数值模拟

摘要

本文采用直接数值模拟方法对Mc=0.5的三维平面超声速自由剪切层失稳的空间过程进行了计算,模拟了二维波失稳过程、二维波横向失稳继而产生三维波的过程以及最后形成的流向涡结构的过程.文中采用三阶精度的有限差分方法求解了Navier-Stokes方程.在剪切层的上游入口处引入二维扰动波.本文的计算模拟了该扰动波在空间上的发展.计算发现,该二维波在失稳过程中可自然调制出三维波.该三维波在发展初期非常微弱,但它的发展速度超越了二维波的发展速度,最后形成明显的流向涡结构.