具有多孔壁的压缩通道流的线性稳定性分析

我们通过线性稳定性分析（LSA）研究了以零电抗的线性声阻抗建模的透水壁面对压缩通道流的影响。基流剖面取自整体雷诺数 $Re_b$= 6900 和马赫数 $M_b$ = 0.2, 0.5, 0.85 下的等温壁面层流与湍流通道流模拟。对于足够高的渗透率，两种主导模态变得不稳定：一种整体压力模态，引起来自多孔壁的对称排挤与吸入质量（模态 0）；一种类驻波模态，在中线处具有压力节点（模态 I）。在湍流平均流剖面情况下，两种模态均产生额外的雷诺切应力，增强了（基态）湍流切应力，但集中在黏性子层区域；在壁面渗透率跨越两个数量级的值范围内，两种模态在复数相速度空间中的轨迹彼此紧密跟随，表明它们共存。从亚临界到超临界渗透率的转变并未改变所研究波数范围内两种模态的结构，表明壁面渗透率只是加剧了先前存在否则稳定的模态。本研究的成果将为通过指定壁面阻抗设计新的可压缩湍流边界层控制策略提供信息。