大掠射马赫数下的高超声速前缘驻线不稳定性
流体动力学
2021-07-01 v1
摘要
本研究旨在阐明大掠射马赫数下的高超声速前缘驻线不稳定性。研究了过冷圆柱的大掠射流动，其产生大掠射马赫数。通过采用高阶激波装配法求解完整 Navier-Stokes 方程获得高保真基流。利用局部和全局稳定性理论，发现一个前缘驻线模态沿前缘的层流-湍流转捩中占主导，且与实验观测 Gaillard1999 吻合良好。该模态的行为解释了为何当掠射马赫数大于 5 时转捩发生得更早。此外，若基流基于边界层假设计算，则该前缘驻线模态不存在，表明通常做法中不可忽略边界层外无粘流的影响。清晰地表明，全局模态同时呈现前缘驻线模态（如掠射 Hiemenz 流中）和沿表面更下游的类横流模态的特征。与不可压缩流动相反，该模态表现为无粘性质。而且，前缘曲率对大展向波数的前缘驻线模态有 destabilizing（ destabilizing 意为使不稳定）效应，而对小展向波数则有稳定化效应。
引用
@article{arxiv.2006.05970,
title = {Hypersonic attachment-line instabilities with large sweep Mach numbers},
author = {Youcheng Xi and Jie Ren and Song Fu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.05970},
year = {2021}
}
备注
26 pages, 23 figures