可压缩平板边界层的二次亚谐不稳定性

用二次稳定性理论研究可压缩平板边界层中三维扰动的产生及其非线性演化过程,揭示可压缩边界层转捩的内在机制.结果表明,可压缩边界层在较宽的波数带内存在亚谐不稳定性,其特性与不可压缩边界层相似;二次亚谐波在很宽频率和雷诺数范围内不稳定,其增长率和幅值放大因子都远大于初始波,二次亚谐共振是可压缩边界层转捩的内在机制.

可压混合层流动转捩到湍流的直接数值模拟

采用五阶精度迎风紧致格式和六阶对称紧致格式 ,结合三阶R K方法求解可压缩三维Navier Stokes方程 ,直接数值模拟了时间发展平面混合层流 .给出了对流Mach数Mc =0 .8,Reynolds数Re=2 0 0时流动从初始扰动为一对相等且相反的斜波开始 ,经过失稳发展形成∧涡、马蹄涡和蘑菇云等拟序结构 ,然后破碎为小尺度、再破碎为更小尺度的涡结构 ,形成以小尺度运动为主导的流动 。