高速流动过倾斜锥形体的非模态增长分析
流体动力学
2024-06-28 v1
摘要
通过高效求解直接-共轭方程并采用抛物线方法，获得了针对非零攻角下钝锥体的高超声速流动所受入口扰动与谐波外部激励的空间最优响应。无论情况如何，最被放大的扰动最初形式为风上侧的局部沿程涡旋，将在向下游传播时经历两阶段演化过程：首先通过利用奥尔（Orr）和升力-提升（lift-up）机制发生显著代数增长，然后平滑过渡到由跨流不稳定机制驱动的准指数增长阶段，伴随扰动结构的方位角向风下侧迁移。代数增长阶段最受外部激励影响，而指数增长阶段依赖于扰动频率，可通过增加攻角显著放大。最优增益的结构灵敏度区域划分器位于入口下游风上侧，暗示强大的控制策略。此外，还观察到席瓦尔层中宽带高频扰动的显著非模态增长。
引用
@article{arxiv.2406.18803,
title = {Non-modal growth analysis of high-speed flows over an inclined cone},
author = {Xi Chen and Bingbing Wan and Guohua Tu and Maochang Duan and Xiaohu Li and Jianqiang Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2406.18803},
year = {2024}
}