超音速边界层中三维扰动引起小激波的数值研究

摘要

由于工程技术发展的需要,可压缩流动的稳定性和转捩问题正在成为新的研究热点.目前,对可压缩流动稳定性的研究成果还很少.特别是对超音速流,理论研究基本上限于线性化问题.有人试图将不可压缩流的非线性理论推广应用于可压缩流,但是超音速流动中很可能出现激波使得流场不连续,所以需要判断流动中是否存在小激波. 本文通过直接数值模拟的方法,对平板超音速边界层中三维扰动演化进行了研究.分别在入口处加入一个T-S波、一对T-S斜波、共振三波,研究扰动波幅值的演化情况,以及当扰动达到一定幅值时,用判断相对马赫数和熵跳跃的方法,研究了这些三维扰动下边界层中是否有小激波,为建立可压缩流稳定性非线性理论提供一定的依据.

目录

文摘

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第一章引言

1.1流动稳定性的理论研究

1.2流动稳定性的实验研究

1.3本文的目的和意义

第二章控制方程及数值方法

2.1控制方程

2.2差分格式

2.3边界条件

第三章小扰动演化的模拟

3.1计算域的选取和基本流

3.2特征值与特征函数

3.3小扰动的演化

第四章结果分析与讨论

4.1入口加入一个T-S波

4.2入口加入一对T-S波

4.3入口加入共振三波

第五章结论

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢