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槽流的亚临界转捩与局地湍流
被引量：
2
1
作者
陶建军
《空气动力学学报》
CSCD
北大核心
2020年第1期128-136,共9页
在中低雷诺数时,处于线性稳定的槽道流若受到强扰动可发生亚临界转捩变为湍流。近年人们对该类转捩机理的研究取得重要进展。对于平板泊肃叶流,亚临界转捩之初是稀疏湍流态,其特征结构是远间隔的包含小尺度涡和高低速条带的大尺度的湍流...
在中低雷诺数时,处于线性稳定的槽道流若受到强扰动可发生亚临界转捩变为湍流。近年人们对该类转捩机理的研究取得重要进展。对于平板泊肃叶流,亚临界转捩之初是稀疏湍流态,其特征结构是远间隔的包含小尺度涡和高低速条带的大尺度的湍流带,可倾斜伸长。该阶段的湍流占比有上限但并非雷诺数的单值函数。随着雷诺数的增加转捩进入平衡局地湍流态,即存在统计定常态,其湍流占比是雷诺数单值函数,可由定向逾渗模型描述。进一步增加雷诺数,湍流带的分裂愈发频繁,最终流场会布满湍流带,在更高的雷诺数时变为均匀湍流。论文概述了为比拟亚临界转捩过程所提出的动力学模型,以及为定量表征管流、平板库艾特流和平板泊肃叶流转捩过程的相似性所提出的局地稳定性参数,并在最后对槽道流亚临界转捩研究的发展做了简要展望。
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关键词
亚临界转捩
局地湍流
泊肃叶流
湍流带
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职称材料
基于HLNS方法对高超声速边界层中非模态扰动演化的研究
被引量：
2
2
作者
孙培成
赵磊
董明
《力学进展》
EI
CSCD
北大核心
2022年第1期180-195,共16页
高超声速边界层转捩是航天飞行器设计中的基础难题,发生在线性失稳区上游的亚临界转捩是常规风洞实验中常见的现象.亚临界转捩一般是由非模态扰动的演化及二次失稳触发的,为了揭示局部突变对高超声速边界层亚临界转捩的影响机理,发展了...
高超声速边界层转捩是航天飞行器设计中的基础难题,发生在线性失稳区上游的亚临界转捩是常规风洞实验中常见的现象.亚临界转捩一般是由非模态扰动的演化及二次失稳触发的,为了揭示局部突变对高超声速边界层亚临界转捩的影响机理,发展了基于谐波型线性化Navier-Stokes(HLNS)方程及其伴随系统的描述非模态扰动演化的求解框架.该框架的优点是不改变原始系统的椭圆型特性,因而可以处理非模态扰动(条带)在局部突变附近的快速畸变.针对马赫数为5.96、攻角为-4?的高超声速钝平板边界层,研究了不同深度凹槽对条带幅值的影响.数值结果表明凹槽对条带有促进作用,这与实验中发现的规律定性相符,且存在使促进作用最大的最优凹槽深度.
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关键词
高超声速边界层
凹槽
最优扰动
亚临界转捩
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职称材料
题名
槽流的亚临界转捩与局地湍流
被引量：
2
1
作者
陶建军
机构
北京大学工学院力学与工程科学系
出处
《空气动力学学报》
CSCD
北大核心
2020年第1期128-136,共9页
基金
国家自然科学基金(91752203,11490553,11602148)
文摘
在中低雷诺数时,处于线性稳定的槽道流若受到强扰动可发生亚临界转捩变为湍流。近年人们对该类转捩机理的研究取得重要进展。对于平板泊肃叶流,亚临界转捩之初是稀疏湍流态,其特征结构是远间隔的包含小尺度涡和高低速条带的大尺度的湍流带,可倾斜伸长。该阶段的湍流占比有上限但并非雷诺数的单值函数。随着雷诺数的增加转捩进入平衡局地湍流态,即存在统计定常态,其湍流占比是雷诺数单值函数,可由定向逾渗模型描述。进一步增加雷诺数,湍流带的分裂愈发频繁,最终流场会布满湍流带,在更高的雷诺数时变为均匀湍流。论文概述了为比拟亚临界转捩过程所提出的动力学模型,以及为定量表征管流、平板库艾特流和平板泊肃叶流转捩过程的相似性所提出的局地稳定性参数,并在最后对槽道流亚临界转捩研究的发展做了简要展望。
关键词
亚临界转捩
局地湍流
泊肃叶流
湍流带
Keywords
subcritical transition
localized turbulence
plane-Poiseuille flow
turbulent band
分类号
V211.3 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
基于HLNS方法对高超声速边界层中非模态扰动演化的研究
被引量：
2
2
作者
孙培成
赵磊
董明
机构
天津大学机械工程学院
中国科学院力学研究所非线性力学国家重点实验室
中国空气动力研究与发展中心
出处
《力学进展》
EI
CSCD
北大核心
2022年第1期180-195,共16页
基金
国家自然科学基金的资助(12002235,U20B2003)。
文摘
高超声速边界层转捩是航天飞行器设计中的基础难题,发生在线性失稳区上游的亚临界转捩是常规风洞实验中常见的现象.亚临界转捩一般是由非模态扰动的演化及二次失稳触发的,为了揭示局部突变对高超声速边界层亚临界转捩的影响机理,发展了基于谐波型线性化Navier-Stokes(HLNS)方程及其伴随系统的描述非模态扰动演化的求解框架.该框架的优点是不改变原始系统的椭圆型特性,因而可以处理非模态扰动(条带)在局部突变附近的快速畸变.针对马赫数为5.96、攻角为-4?的高超声速钝平板边界层,研究了不同深度凹槽对条带幅值的影响.数值结果表明凹槽对条带有促进作用,这与实验中发现的规律定性相符,且存在使促进作用最大的最优凹槽深度.
关键词
高超声速边界层
凹槽
最优扰动
亚临界转捩
Keywords
hypersonic boundary layer
cavity
optimal perturbation
subcritical transition
分类号
O357.41 [理学—流体力学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
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1
槽流的亚临界转捩与局地湍流
陶建军
《空气动力学学报》
CSCD
北大核心
2020
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于HLNS方法对高超声速边界层中非模态扰动演化的研究
孙培成
赵磊
董明
《力学进展》
EI
CSCD
北大核心
2022
2
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职称材料
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