机翼边界层的横流稳定性分析和转捩预测

作     者：黄章峰 逯学志 于高通 HUANG Zhangfeng;LU Xuezhi;YU Gaotong

作者机构：天津大学力学系天津300072 空气动力学国家重点实验室四川绵阳621000 

出 版 物：《空气动力学学报》 (Acta Aerodynamica Sinica)

年 卷 期：2014年第32卷第1期

页      面：14-20页

核心收录：

学科分类：080704[工学-流体机械及工程] 080103[工学-流体力学] 08[工学] 080104[工学-工程力学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0703[理学-化学] 0802[工学-机械工程] 0701[理学-数学] 0702[理学-物理学] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：空气动力学国家重点实验室开放课题资助(SKLA201101 SKLA201201) 

主　　题：流动稳定性分析 转捩预测 横流不稳定性 后掠机翼 抛物化稳定性方程 

摘      要：通过求解经典O-S方程(LST)、扩展的O-S方程(EOS)和线性抛物化稳定性方程(LPSE),对展向无限长、后掠角25°、迎角0°、来流Mach数0.8、单位Reynolds数6.79×106/m的机翼边界层进行了稳定性分析,结合eN方法进行了转捩预测。研究发现无限长后掠机翼在(x,ω)平面上的中性曲线没有下支,在(x,β)平面上的中性曲线呈反拇指的形状,横流不稳定性在机翼前缘占主导作用。当外界扰动进入边界层后,幅值将被直接放大,对于频率相同的扰动,首先是展向波数β大的增长起来,演化到一定位置开始衰减,然后是展向波数β小的逐渐增长起来,并且增长的指数N逐步超过波数大的扰动。转捩在机翼前缘完成,引起转捩的扰动波的展向波长约为2mm。