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平板上超音速边界层的可接受性。三: 不同类型自由流干扰的影响。 (英语) 兹比尔1125.76360

摘要:利用直接数值模拟和线性稳定性理论研究了马赫数为4.5的平板边界层流动的超声速边界层对不同类型自由流扰动的接受性。本文是超音速边界层对自由流扰动感受性的三部分研究的第3部分。本文研究了四种不同自由流扰动的感受性,即慢声波和快声波、熵波和涡度波。为了准确地解释自由流扰动波与斜激波相互作用的影响,在数值模拟中使用了高阶激波格式。将自由流熵波或涡量波产生快速声波的数值结果与线性理论的结果进行了比较。弓形激波后的波角和振幅都很一致。研究发现,自由流慢声波的第二模式接收能力是自由流快声波的几倍。这是因为自由流慢声波可以直接诱导第一和第二Mack模式并与之相互作用,而自由流快声波则不能。相反,自由流快速声波只能诱发稳定的I型波并与之相互作用,而I型波又会诱发不稳定的Mack模式。在自由流熵波和涡度波的可接受性情况下,发现边界层位移产生的斜激波起着重要作用,因为边界层扰动主要是由自由流强迫波在激波后产生的快速声波引起的。所以,自由流熵和涡度波的感受机制和自由流快声波的感受机制非常相似。
第一部分、第二部分见J.流体力学。488,31-78(2003年;Zbl 1063.76544号), 79–121 (2003;Zbl 1063.76545号).

MSC公司:

76J20型 超音速流动
76M20码 有限差分方法在流体力学问题中的应用
76N20号 可压缩流体和气体动力学的边界层理论
76F40型 湍流边界层
76升05 流体力学中的冲击波和爆炸波
2005年第76季度 水力和气动声学
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全文: 内政部