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后向台阶激波/湍流边界层相互作用中的低频不稳定机制。 (英语) Zbl 1461.76334号

小结:利用高分辨率的大涡模拟研究了Ma=1.7和Re=1.3718×10^7\text{m}{-1}湍流中后台阶(BFS)后面的低频非定常运动。瞬时流场说明了激波/边界层相互作用(SWBLI)系统的非定常现象,包括剪切层中的涡旋脱落、激波的扑动运动和分离气泡的呼吸,分离泡下游湍流边界层中靠近壁面的流向条纹和弧形涡。谱分析表明,系统的低频行为与激波与分离剪切层的相互作用有关,而中频运动与剪切层涡的脱落有关。使用三维动态模式分解(DMD),我们分析了所选模式对再附着区域周围激波和流长涡不稳定性的单独贡献。由再附着区流线强曲率产生的离心力诱导的Görtler样涡与当前BFS情况下的低频不稳定性密切相关。我们的DMD分析以及与一个相同但层流情况的比较证明,这些非定常Görtler-like涡受到进入边界层波动的影响。与平板和斜坡结构中的SWBLI相比,我们观察到低频模式的无量纲频率(基于分离长度)稍高。

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76升05 流体力学中的冲击波和冲击波
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
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