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第13卷第2期
前缘曲率对掠板边界层稳态横流模式可接受性的影响

沈鲁豫&陆长根

高级申请。数学。机械。,13(2021年),第467-480页。

在线发布:2020-12

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  • 摘要

三维边界层层流湍流转捩的预测和控制对于飞行器等的设计至关重要。转捩初始阶段的可接受性是实现转捩过程预测和控制的关键。以往的实验结果表明,在较低湍流度下,三维边界层转捩主要是由定常横流模式引起的,而非移动横流模式。在前缘附近,三维局部粗糙度可以激发稳态横流模式。而感受过程受到粗糙度大小和前缘形状的影响,前缘形状扭曲了平板上的平均流量。因此,我们进行了直接数值模拟,以研究具有不同椭圆前缘的掠板边界层中三维局部壁面粗糙度对稳态横流模式的激发。揭示了前缘曲率对诱导的定常横流模式的影响。确定了前缘曲率与定常横流模振幅和色散关系的关系。此外,分析了不同前缘曲率下接收系数与粗糙度的几何形状、位置和数量之间的相关性。本研究旨在补充横流边界层中感受性的研究。

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76D05、76F65

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三维边界层层流湍流转捩的预测和控制对于飞行器等的设计至关重要。转捩初始阶段的可接受性是实现转捩过程预测和控制的关键。以往的实验结果表明,在较低湍流度下,三维边界层转捩主要是由定常横流模式引起的,而非移动横流模式。在前缘附近,三维局部粗糙度可以激发稳态横流模式。而感受过程受到粗糙度大小和前缘形状的影响,前缘形状扭曲了平板上的平均流量。因此,我们进行了直接数值模拟,以研究具有不同椭圆前缘的掠板边界层中三维局部壁面粗糙度对稳态横流模式的激发。揭示了前缘曲率对诱导的定常横流模式的影响。确定了前缘曲率与定常横流模振幅和色散关系的关系。在此基础上,分析了不同前缘曲率下,感受系数与粗糙度的几何形状、位置和数量的相关性。本研究旨在补充横流边界层中感受性的研究。

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三维边界层层流湍流转捩的预测和控制对于飞行器等的设计至关重要。转捩初始阶段的可接受性是实现转捩过程预测和控制的关键。先前的实验结果表明,在相对低水平的湍流下,三维边界层的过渡主要是由静止的横流模式引起的,而不是由行进的横流模式引起的。在前缘附近,三维局部粗糙度可以激发稳态横流模式。而感受过程受到粗糙度大小和前缘形状的影响,前缘形状扭曲了平板上的平均流量。因此,我们进行了直接数值模拟,以研究具有不同椭圆前缘的掠板边界层中三维局部壁面粗糙度对稳态横流模式的激发。揭示了前缘曲率对诱导的定常横流模式的影响。确定了前缘曲率与定常横流模振幅和色散关系的关系。在此基础上,分析了不同前缘曲率下,感受系数与粗糙度的几何形状、位置和数量的相关性。本研究旨在补充横流边界层中感受性的研究。

沈鲁豫、陆长根(1970)。前缘曲率对掠板边界层中稳态横流模式可接受性的影响。应用数学与力学研究进展.13(2).467-480.doi:10.4208/aamm。OA-2018-0149
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