含激波射流中的绝对不稳定性

我们给出了含激波射流的线性稳定性特征分析。流动围绕空间周期性均值线性化，该均值作为具有激波胞状结构的均流的替代，导出一组在空间上具有周期系数的偏微分方程。扰动采用Floquet假设及流向的傅里叶模态表示，导出关于Floquet指数的特征值问题。解的特征与局部平行情形直接对比，其中部分特征相似。周期性的引入对相关模态的增长率与相速度在小激波振幅下产生微小改变。另一方面，特征函数现在受到与流动周期性相关的调制。对时空增长率的分析识别出Kelvin-Helmholtz模态与导射流模态之间的鞍点，刻画了一种绝对不稳定性机制。与鞍点相关的频率及模态形状（对应轴对称与螺旋模态的两种条件）同嘶鸣频率及嘶鸣射流中最具能量的相干结构进行比较，二者均吻合良好。分析表明周期性激波胞状结构的脉冲响应向上游增长，导致振荡器行为。结果表明嘶鸣可在无喷管情况下发生，且上游反射条件对嘶鸣频率选择并非必要。文中也讨论了与先前模型的联系。