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局部凸起对可压缩平板边界层稳定性的影响

航空动力学报 2015年第1期30卷 173-181页

作者：李慧黄章峰中国空气动力研究与发展中心空气动力学国家重点实验室四川绵阳621000 天津大学机械工程学院力学系天津300072

在采用直接数值模拟(DNS)方法计算得到来流马赫数为4.5的带局部凸起的可压缩平板边界层基本流的基础上,基于线性稳定性理论(LST)进行稳定性分析,通过求解扰动方程研究了不同频率的扰动波与不同高度的局部凸起的相互作用,定义了穿透系数... 详细信息

在采用直接数值模拟(DNS)方法计算得到来流马赫数为4.5的带局部凸起的可压缩平板边界层基本流的基础上,基于线性稳定性理论(LST)进行稳定性分析,通过求解扰动方程研究了不同频率的扰动波与不同高度的局部凸起的相互作用,定义了穿透系数来研究局部凸起对流动稳定性的影响.研究结果表明:当局部凸起高度小于0.2个边界层厚度时局部凸起对来流的影响是局部的;局部凸起使频率小于最不稳定波频率的扰动波更不稳定,对频率大于最不稳定波频率的扰动波有稳定作用,其中最不稳定波频率是指局部凸起中心位置处平板边界层中第2模态最不稳定波的频率;穿透系数定量刻画了局部凸起对稳定性的影响,高度为0.2个边界层厚度的局部凸起引起e-N方法中N值的修正量达到0.8,接近转捩位置处N值的10%,在转捩预测中必须考虑.

关键词：局部凸起稳定性边界层直接数值模拟穿透系数

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局部凸起及其组合对平板边界层稳定性的影响

局部凸起及其组合对平板边界层稳定性的影响

作者：孟繁桐天津大学

学位级别：硕士

超声速飞行器表面不可避免地会出现局部凸起及其组合,将对流动稳定性存在一定的影响。本文以壁面有局部余弦型凸起的可压缩平板边界层为研究对象,结合数值模拟与线性稳定性理论,研究局部凸起对流动稳定性的影响。首先采用数值模拟计算... 详细信息

超声速飞行器表面不可避免地会出现局部凸起及其组合,将对流动稳定性存在一定的影响。本文以壁面有局部余弦型凸起的可压缩平板边界层为研究对象,结合数值模拟与线性稳定性理论,研究局部凸起对流动稳定性的影响。首先采用数值模拟计算马赫数为4.5的基本流场,采用线性稳定性理论进行稳定性分析,然后通过求解扰动方程计算扰动的幅值演化曲线,最后采用穿透系数定量研究局部凸起的宽度、位置和间距对不同频率扰动的影响,以上参数变量均采用无量纲化单位。研究发现:i.局部凸起对流场的影响随着局部凸起宽度的增加而单调增加或减小,而且穿透系数趋向于某一常数,说明局部凸起宽度对扰动波幅值的影响是有界的。在局部凸起中心x=40处最不稳定波的波长约为3,而局部凸起宽度为12时的穿透系数已经达到了上限值的95%,表明在设计局部凸起控制流动时,取局部凸起宽度为局部凸起中心处最不稳定波波长的4倍及其以下即可。ii.局部凸起对扰动波幅值的影响程度随着局部凸起位置沿流向方向的增加而接近线性减小。在设计局部凸起控制流动时,需要结合最不稳定波的频率曲线和要控制的扰动波的频率来合理确定局部凸起的位置,否则可能会得到相反的效果。iii.组合局部凸起对扰动波的影响与两个单个局部凸起的叠加影响效果相同。随着组合局部凸起间距的增加,其对扰动波的影响效果呈线性减小。在设计局部凸起控制流动时,可以在适当的位置设计多个组合局部凸起来促进或抑制扰动波的增长。

关键词：局部凸起稳定性边界层数值模拟穿透系数

无单元伽辽金法在辊弯成型局部凸起问题的应用

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塑性工程学报 2008年第3期15卷 71-76页

作者：崔高健母德强迟正洪长春工业大学机电工程学院长春130012

在研究了辊弯成型这一复杂变形过程的基础上,提出了无单元伽辽金法,利用移动最小二乘法,建立了数学模型,找出了在辊弯成型过程中产生局部凸起的原因及影响因素。实验证明,文章的理论分析结果正确,在实际生产中取得了一定的效果。

关键词：辊弯成型局部凸起无单元伽辽金法

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叶型上局部凸起对扩压器性能影响的数值研究

航空计算技术 2010年第5期40卷 10-14页

作者：屠秋野周莉蔡元虎西北工业大学动力与能源学院陕西西安710072

借助CFD数值模拟技术,对四种常规叶片扩压器(不同凸起位置)内部流场进行了数值模拟,研究了不同凸起位置对扩压器性能的影响,讨论了改变叶片凸起位置对扩压器静压恢复系数、总压损失系数等性能参数的影响,以为小型/微型发动机的叶片扩压... 详细信息

借助CFD数值模拟技术,对四种常规叶片扩压器(不同凸起位置)内部流场进行了数值模拟,研究了不同凸起位置对扩压器性能的影响,讨论了改变叶片凸起位置对扩压器静压恢复系数、总压损失系数等性能参数的影响,以为小型/微型发动机的叶片扩压器的优化设计提供一定的参考价值。结果表明,当叶片扩压器产生局部凸起时,在流动进入叶片扩压器凸起截面后面产生了低速流动,导致了明显的总压损失,使得叶片扩压器的效率降低。叶片中间产生凸起对于叶片扩压器的总压损失最高。在工程实际中叶片扩压器如果产生局部凸起,尽量选择在叶片前端。

关键词：叶片扩压器局部凸起静压恢复系数总压损失系数