平板边界层中K型转变的直接数值模拟

我们在约化压力 $p_{r,\infty}=1.10$ 下,对高度非理想超临界流体在平板边界层中的K型失稳进行了研究。在来流马赫数 $M_\infty=0.2$ 下,分别针对一个亚临界(类液态)温度剖面和一个强分层跨临界(拟沸腾)温度剖面并伴随轻微加热壁面,进行了直接数值模拟。在亚临界情形下,与Sayadi等人(J. Fluid Mech., vol. 724, 2013, pp. 480-445)的参考理想气体情况相比,对齐的$\Lambda$-涡的形成被延迟,稳态纵向模态在转变后期占主导地位。当壁面温度超过拟沸腾温度时,条带二次不稳定性导致在主对齐$\Lambda$-涡的涡腿附近同时发展出额外的发卡涡和近壁条带结构。尽管如此,向湍流的转变并不剧烈,并且与亚临界状态相比显著延迟。