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空气动力学学报 2024年第4期42卷 14-26,I0001页

作者：刘洋赵磊天津大学力学系天津300350 天津市现代工程力学重点实验室天津300350

来流湍流度较高时,自由流涡波可在边界层内激发流向条带结构,并引起边界层的旁路(bypass)转捩。本文采用调和线性化Navier-Stokes方程(harmonic linearized Navier-Stokes,hlns)方法模拟平板边界层条带对自由流涡波的前缘感受性,并通过... 详细信息

来流湍流度较高时,自由流涡波可在边界层内激发流向条带结构,并引起边界层的旁路(bypass)转捩。本文采用调和线性化Navier-Stokes方程(harmonic linearized Navier-Stokes,hlns)方法模拟平板边界层条带对自由流涡波的前缘感受性,并通过直接数值模拟验证了hlns方法的可靠性。针对马赫数4.8的高速平板边界层,分析了零频涡波激发定常条带的前缘感受性过程及定常条带的演化规律。研究结果表明,边界层外的自由流涡扰动对边界层条带的发展存在持续的激励作用;对于固定展向波数的自由流涡波,法向波数为0时激发的条带幅值最大;自由流涡波的法向波数在小于临界角度时仅影响条带的幅值,而不影响条带扰动的形函数剖面。随着当地雷诺数的增加,条带的幅值演化和形函数剖面呈现出很好的相似性;当地无量纲展向波数β=0.18时,归一化幅值最大。

关键词：定常条带前缘感受性自由流涡波 hlns方法高速边界层

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超声吸收涂层控制Mack模态失稳的理论与数值研究

超声吸收涂层控制Mack模态失稳的理论与数值研究

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第十一届全国流体力学学术会议

作者：赵磊杨彦广天津大学机械工程学院高速空气动力学研究室中国空气动力研究与发展中心超高速空气动力研究所

本文采用表面阻抗边界条件(SIBC)模化超声吸收涂层(UACs)对高超声速边界层Mack模态不稳定波的影响;基于SIBC,采用直接数值模拟(DNS)、线性稳定性理论(LST)、谐波型线性化Navier-Stokes方程(hlns)等方法研究了连续及局部UACs对高超声速... 详细信息

本文采用表面阻抗边界条件(SIBC)模化超声吸收涂层(UACs)对高超声速边界层Mack模态不稳定波的影响;基于SIBC,采用直接数值模拟(DNS)、线性稳定性理论(LST)、谐波型线性化Navier-Stokes方程(hlns)等方法研究了连续及局部UACs对高超声速边界层Mack模态失稳及转捩的控制效果。研究发现,UACs可以抑制高于同步频率的Mack模态不稳定波的增长,促进低于同步频率的Mack不稳定波的增长,对近中性的Mack模态扰动波影响较小;UACs对转捩的控制效果依赖于其长度及位置分布。数值模拟结果显示hlns方法可以高效精确地模拟局部UACs对Mack模态的局部散射作用。

关键词：超声吸收材料表面阻抗边界条件 Mack模态失稳 hlns方法同步频率

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