将跨声速抖振与翼型上的不可压缩低频振荡相联系

刚性翼型在跨声速区内的自持低频流动非定常现象被称为跨声速抖振。尽管该现象的确切物理机制尚不清楚，但通常被认为仅存在于跨声速区。本文通过对NACA0012翼型在广泛流动条件下进行大涡模拟，表明这一假设是不正确的。在零迎角和足够高的自由流马赫数M下，流动中出现激波并发生跨声速抖振。然而，在较低的M下（无激波且流场始终为亚声速）也观测到了频率相近的自持振荡。在较高迎角下，振荡在逐渐降低的M下得以维持。在M低至0.3（可压缩性效应很小）时仍观测到振荡。谱本征正交分解表明，这些振荡的空间结构（即模态形状）在所有情况下基本相同。这些结果表明翼型上的抖振不一定需要激波存在。此外，随迎角增大所见的趋势表明，翼型上的跨声速抖振与不可压缩区中报道的低频振荡（Zaman等人，1989，J. Fluid Mech.，卷202，第403–442页）具有相似起源。因此，专门依赖激波来解释跨声速抖振的模型是不正确的。这些见解有助于理解“跨声速”抖振的起源，并通过将焦点从激波移开来重新制定抑制策略。