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等温壁上随时间演化的自然对流边界层的稳定性。 (英语) Zbl 1430.76174号

摘要:在时间演变的平行流配置中,对普朗特数为0.71的等温加热垂直壁附近的自然对流边界层的稳定性进行了数值研究。首先通过求解特征值问题和准静态假设来研究流动的瞬时线性稳定性,其中非定常基流被及时冻结。离散摄动模式的时间响应是通过求解二维线性化扰动方程,将“冻结”基流作为不同(Gr_δ)下的初值问题,其中(Gr_△)是基于速度积分边界层厚度的Grashof数(δ)。将离散模式的合成放大率与准静态特征值分析以及时间演变流的二维和三维直接数值模拟(DNS)进行了比较。线性理论预测的放大率与过渡点前直接数值模拟的结果比较吻合。由此确定了扰动与基流线性相互作用的线性范围。根据三维DNS结果,跃迁值(Gr_δ)取决于初始扰动振幅。在过渡点之外,随着非线性机制变得重要,DNS结果偏离线性稳定性预测。

MSC公司:

76E06型 水动力稳定性中的对流
76兰特 自由对流
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全文: 内政部

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