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线性稳定性理论在圆管充分发展两相流型研究中的应用

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力学进展 2002年第2期32卷 223-234页

作者：赵建福李会雄胡文瑞中国科学院力学研究所国家微重力实验室北京100080

圆截面光滑直管内充分发展的两流体同心环状流的线性稳定性研究不仅具有重要的学术意义,而且在预测两相流型转换方面也有着重要应用．本文评述了该流动构型的线性稳定性研究进展,着重分析了该流动构型的失稳机制及其与两相流型转换间的... 详细信息

圆截面光滑直管内充分发展的两流体同心环状流的线性稳定性研究不仅具有重要的学术意义,而且在预测两相流型转换方面也有着重要应用．本文评述了该流动构型的线性稳定性研究进展,着重分析了该流动构型的失稳机制及其与两相流型转换间的关系,并针对微重力气－液两相流地面模拟实验问题,探讨了今后需要着重研究的若干方面．

关键词：线性稳定性理论两相流型微重力失稳机制

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基于线性稳定性理论的转捩控制试验

航空学报 2009年第12期30卷 2275-2279页

作者：李悦立李栋杨永左岁寒西北工业大学翼型叶栅空气动力学国防科技重点实验室陕西西安710072

使用线化稳定性理论研究了某后掠机翼试验模型在风洞试验条件下可能的试验结果。在当前试验条件下,三维边界层中横流驻波的不同波长扰动发展趋势不同,根据理论分析和数值计算给出了最大放大率波长为4.0 mm。通过升华法试验验证了理论分... 详细信息

使用线化稳定性理论研究了某后掠机翼试验模型在风洞试验条件下可能的试验结果。在当前试验条件下,三维边界层中横流驻波的不同波长扰动发展趋势不同,根据理论分析和数值计算给出了最大放大率波长为4.0 mm。通过升华法试验验证了理论分析与数值计算结果。在试验中使用丝网印刷技术在后掠机翼前缘添加粗糙带,成功地引入了理论计算的最大放大率波长。根据预期影响了三维边界层的转捩。

关键词：线性稳定性理论后掠机翼横流驻波自然层流转捩丝网印刷粗糙带转捩控制

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圆射流零阶色散关系式的线性稳定性理论推导

长安大学学报（自然科学版） 2011年第4期31卷 94-97页

作者：侯婕曹建明李跟宝汪月英熊玮李明龙长安大学汽车学院陕西西安710064

为了研究粘性圆射流喷射进入不可压缩气体介质中的碎裂过程,利用线性化的纳维-斯托克斯控制方程组与线性化的运动学和动力学边界条件,采用流函数方法,对碎裂过程进行线性稳定性分析。结果表明:可推导出圆射流零阶对称波形的量纲一色散... 详细信息

为了研究粘性圆射流喷射进入不可压缩气体介质中的碎裂过程,利用线性化的纳维-斯托克斯控制方程组与线性化的运动学和动力学边界条件,采用流函数方法,对碎裂过程进行线性稳定性分析。结果表明:可推导出圆射流零阶对称波形的量纲一色散准则关系式,且该色散准则关系式只与量纲一参数——维伯数We、雷诺数Re、欧拉数Eu、马赫数Ma、气液流速比U、气液压力比P等有关。

关键词：汽车工程线性稳定性理论圆射流色散关系式

线性稳定性理论用于转捩预测时的波传播方向的问题

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线性稳定性理论用于转捩预测时的波传播方向的问题

可压缩气流中平面液体层雾化的线性稳定性理论推导(英)

第七届全国流体力学学术会议

作者：苏彩虹天津大学力学系

边界层的转捩预测一直以来是流体力学研究的重要问题之一,无论在理论研究和实际应用上都受到密切的关注。目前最有效的是基于线性稳定性理论的方法。在采用线性稳定性理论进行转捩预测时,需要跟随所有可能扰动的传播方向计算扰动增长情... 详细信息

边界层的转捩预测一直以来是流体力学研究的重要问题之一,无论在理论研究和实际应用上都受到密切的关注。目前最有效的是基于线性稳定性理论的方法。在采用线性稳定性理论进行转捩预测时,需要跟随所有可能扰动的传播方向计算扰动增长情况,再根据有关转捩判据得到转捩位置。对于三维边界层流动,定义三维扰动波的传播方向本身就是一件困难的事。Cebeci和Stewartson建议跟随扰动波群速度为实数的方向,即在向下游的计算中,在每一站位始终选择展向波数空间内最不稳定的扰动。这一选择的物理意义是什么,以及有时在初始站位处群速度为实数,但在向下游演化中突然无法连续找到群速度为实数的解,这种情况的物理意义是什么,及如何在转捩预测中处理这一问题等是本文研究的问题。

关键词：线性稳定性理论转捩预测边界层 T-S波

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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燃烧科学与技术 1999年第4期5卷 349-355页

作者：曹建明西安公路交通大学汽车工程学院

论述了平面粘性液体层喷射进入可压缩气流中的线性稳定性。根据液体、气体的质量和动量守恒，推导出了Ｔｅｍｐｏｒａｌ、Ｃｏｎｖｅｃｔｉｖｅ和Ａｂｓｏｌｕｔｅ不稳定雾化模型的各种特性方程，其解具有二种形式：ｐａｒａ－ｓｉ... 详细信息

论述了平面粘性液体层喷射进入可压缩气流中的线性稳定性。根据液体、气体的质量和动量守恒，推导出了Ｔｅｍｐｏｒａｌ、Ｃｏｎｖｅｃｔｉｖｅ和Ａｂｓｏｌｕｔｅ不稳定雾化模型的各种特性方程，其解具有二种形式：ｐａｒａ－ｓｉｎｕｏｕｓ和ｐａｒａ－ｖａｒｉｃｏｓｅ。

关键词：线性稳定性理论平面液体层雾化可压缩气流推导

应用线性稳定性理论对粘性圆射流一级雾化色散关系式的推导

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应用线性稳定性理论对粘性圆射流一级雾化色散关系式的推导

作者：侯婕长安大学

学位级别：硕士

圆射流碎裂过程的理论研究是发动机喷雾研究的重要环节，是国际流体与燃烧学界的热点研究课题。目前，国际上对圆射流碎裂过程的理论研究多采用线性稳定性理论，该理论的核心和关键点在于色散关系式的推导。由于推导色散关系式需要具备... 详细信息

圆射流碎裂过程的理论研究是发动机喷雾研究的重要环节，是国际流体与燃烧学界的热点研究课题。目前，国际上对圆射流碎裂过程的理论研究多采用线性稳定性理论，该理论的核心和关键点在于色散关系式的推导。由于推导色散关系式需要具备扎实的流体力学和数学知识，加之推导过程异常繁复，往往需要反复研究才能有所进展。国内外许多名牌大学和研究机构广泛使用的大型发动机工作过程数值计算程序KIVA中的圆射流碎裂模型就采用了Reitz等人的零阶色散关系式，该程序采用Fortran语言编写，有数万条语句，由美国研制，目前是国内各高校和研究机构培养发动机工作过程方向博士研究生的重要研究工具之一。圆射流的碎裂与雾化对于发动机喷雾与燃烧科学研究至关重要，线性稳定性理论是研究液体碎裂过程的重要方法。本文为了研究粘性圆射流喷射进入不可压缩气体介质中的碎裂过程，利用线性化的纳维-斯托克斯控制方程组和线性化的运动学和动力学边界条件，分别采用流函数方法和对动量方程点乘哈密顿算子的方法对碎裂过程进行线性稳定性分析。结果表明：（1）建立粘性圆射流喷射进入不可压缩气流中的物理和数学模型，基于线性化的连续性方程和动量方程建立了线性化的纳维-斯托克斯（N-S）方程，量纲一化处理，得到量纲一N-S准则控制方程。根据介质的不同分为液相和气相两个部分推导，引入液体和气体的流函数和对动量方程点乘哈密顿算子的方法，根据线性化的运动学和动力学边界条件，推导出圆射流零阶对称波形的量纲一色散准则关系式和圆射流n阶量纲一色散准则关系式。（2）经验证本文推导出的零阶的量纲一色散准则关系式与之前Reitz和Li等人的零阶色散关系式是一致的;并且n=0时，可由本文的n阶量纲一色散准则关系式推导出零阶对称波形的量纲一色散准则关系式，从而说明本文的n阶量纲一色散准则关系式的正确性。（3）粘性圆射流碎裂的零阶对称波形的量纲一色散准则方程式和n阶量纲一色散准则方程式都只与量纲一参数：韦伯数We、雷诺数Re、欧拉数Eu、马赫数Ma、气液流速比U、气液压力比P等有关。经过编程和数值计算，可以得到这些无量纲参数对粘性圆射流碎裂过程的影响。

关键词：线性稳定性理论圆射流色散关系式推导

同方学位论文库评论

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孔式喷嘴油束碎裂的线性稳定性理论研究

动力学与控制学报 2018年第4期16卷 356-360页

作者：曹建明侯婕长安大学汽车学院

圆射流碎裂过程的理论研究对于发动机喷雾与燃烧科学研究至关重要,线性稳定性理论是对射流碎裂过程研究的一种重要方法.论述了粘性圆射流在不可压缩气体介质中的线性稳定性理论分析,应用液、气相的线性化纳维-斯托克斯量纲一控制方程组... 详细信息

圆射流碎裂过程的理论研究对于发动机喷雾与燃烧科学研究至关重要,线性稳定性理论是对射流碎裂过程研究的一种重要方法.论述了粘性圆射流在不可压缩气体介质中的线性稳定性理论分析,应用液、气相的线性化纳维-斯托克斯量纲一控制方程组和量纲一化的线性运动学和动力学边界条件,采用对动量方程点乘哈密顿算子的方法,推导出了n阶量纲一色散准则关系式.

关键词：线性稳定性理论圆射流 n阶色散关系式修正贝塞尔方程

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深度学习在边界层流动稳定性分析中的应用

空气动力学学报 2024年第3期42卷 30-46页

作者：樊佳坤姚方舟黄江涛徐家宽乔磊白俊强西北工业大学航空学院西安710072 西安航天动力技术研究所西安710025 中国空气动力研究与发展中心空天技术研究所绵阳621000 西北工业大学无人系统技术研究院西安710072

基于线性稳定性理论(linear stability theory,LST)的e^(N)方法是边界层转捩预测中比较可靠的方法之一。为了将传统LST特征值问题的求解过程大幅度简化和自动化,使用卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)在边界层相似性解的... 详细信息

基于线性稳定性理论(linear stability theory,LST)的e^(N)方法是边界层转捩预测中比较可靠的方法之一。为了将传统LST特征值问题的求解过程大幅度简化和自动化,使用卷积神经网络(convolutional neural network,CNN)在边界层相似性解的LST分析样本集上进行训练,针对流向和横流不稳定性,分别在自然层流翼型和无限展长后掠翼上预测扰动的当地增长率、N因子和转捩位置,结果与标准LST一致性良好;验证了CNN可以将边界层剖面速度型导数信息编码为满足伽利略不变性的标量特征,在翼型边界层中起到了表征压力梯度的作用,在后掠翼边界层中起到了表征横流强度的作用;在CNN对LST特征值预测的基础上,以LST控制方程、边界条件和平凡解惩罚项构造总损失函数来训练内嵌物理信息神经网络(physics-informed neural network,PINN),实现了在不依赖样本的情况下对LST特征函数的准确预测,结果表明PINN可以为LST的特征函数问题提供有效的建模方法。

关键词：线性稳定性理论 e^(N)方法卷积神经网络内嵌物理信息神经网络流向不稳定性横流不稳定性

高超声速飞行器上升段边界层转捩的参数影响分析

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气体物理 2024年

作者：汤依唯李超苏彩虹天津大学机械学院高速空气动力学研究室

边界层转捩是高超声速飞行器设计中需要考虑的重要问题。在飞行器上升段,Mach数和飞行高度同时增加,两者共同影响转捩发生的位置。文章以平板边界层为研究对象,采用线性稳定性理论和eN方法,研究了高超声速飞行器上升段（Mach数4～6、飞... 详细信息

边界层转捩是高超声速飞行器设计中需要考虑的重要问题。在飞行器上升段,Mach数和飞行高度同时增加,两者共同影响转捩发生的位置。文章以平板边界层为研究对象,采用线性稳定性理论和eN方法,研究了高超声速飞行器上升段（Mach数4～6、飞行高度14～25 km） Mach数和飞行高度对边界层稳定性和转捩的影响规律。研究结果表明,边界层中起主导作用的第2模态不稳定波随着Mach数增加更不稳定,而随着飞行高度增加反而更稳定。进一步分析了HIFiRE-1上升阶段典型弹道点上边界层的稳定性,发现在Mach数和飞行高度的共同作用下,第2模态的增长率在上升段先增大后减小,转捩位置也相应地呈现出先前移再推后的非单调现象。

关键词：高超声速平板边界层线性稳定性理论转捩