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熵斑失效性喷嘴相互作用:准稳态与惯性建模制度映射及线性化极限确立

流体动力学 2025-09-18 v1

摘要

研究熵斑形状、尺寸和强度对熵斑失效性喷嘴相互作用产生的上游声学响应的影响。利用二维平面欧拉方程代码进行数值仿真,揭示存在两种 distinct 建模制度:准稳态(匹配条件)制度与惯性制度。熵斑的轴向长度尺度与喷嘴喉部高度之比被发现为一个序参量,允许确定适用哪种建模制度。确立当熵斑的轴向长度尺度小于或等于喷嘴喉部高度时,惯性模型能较好预测上游声学响应;当熵斑的轴向长度尺度大于喷嘴喉部高度时,匹配条件模型具有更佳的预测精度。此外,研究考察了熵斑强度,采用面积特定扰动能与面积特定上游能之比作为序参量,确立两者均仅适用于弱熵斑。这些发现为选择熵斑失效性喷嘴相互作用情景的合适模型提供了框架,进一步深化了间接噪声驱动的燃烧不稳定性的基本理解。

关键词

引用

@article{arxiv.2509.14007,
  title  = {Entropy-patch choked-nozzle interaction: quasi-steady and inertial modeling regimes mapped and limits of linearization established},
  author = {Karim Elbakly and Steven John Hulshoff and Friedrich Bake and Cornelis Venner and Lionel Hirschberg},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2509.14007},
  year   = {2025}
}

备注

21 pages, 9 figures