轴向亚音速流中固定后缘薄板的静稳定性分析:Possio 积分方程方法
流体动力学
2017-08-24 v1
摘要
本工作利用 Possio 积分方程框架研究了轴向气流中具有固定后缘平板的静稳定性。首先,基于理想可压缩流体控制方程的线性化,我们给出了 Possio 积分方程的一种新推导,该方程将薄板上的压力跃变与其下洗联系起来。Possio 方程的稳态解用于考虑稳态板控制方程中的气动力,从而得到一个奇异微分-积分方程,并将其转化为积分方程。接着,基于 Banach 空间中紧算子的 Fredholm 择一性与压缩映射定理,我们验证了该积分方程的可解性。然后,我们推导了自由-固支板与自由-简支板特征方程的显式公式。特征方程的最小解即为发散速度,指示静不稳定性何时开始发生。我们解析地证明了自由-简支板是静不稳定的。随后,我们解析地推导了对应于自由-固支板静稳定区域的流速区间。我们还借助数值计算获得了自由-固支板发散速度的显式公式。最后,我们将所得结果应用于压电板,并证明由于压电耦合,自由-固支压电板比传统自由-固支板具有更高的静稳定性。
关键词
引用
@article{arxiv.1708.06956,
title = {Static Stability Analysis of a Thin Plate with a Fixed Trailing Edge in Axial Subsonic Flow: Possio Integral Equation Approach},
author = {Mohamed Serry and Amjad Tuffaha},
journal= {arXiv preprint arXiv:1708.06956},
year = {2017}
}
备注
23 pages, 7 figures