空间发展超音速混合层入口扰动的最不稳定波方法

可压缩混合层的大尺度涡结构及其演化过程与来流扰动密切相关。该文首先对来流扰动为白噪声扰动的二维空间发展超音速平面混合层进行了数值模拟,并对流动初始失稳区域的瞬时y方向速度信号进行Fourier分析,来获得流动最不稳定波频率,以该频率来构造入口扰动。结果表明:与白噪声扰动相比,应用相同均方根的最不稳定波扰动能更有效激发混合层的发展,使流场起涡位置明显提前,使脉动时均统计量更快达到自相似。要达到相同的起涡位置,白噪声扰动均方根是最不稳定波扰动均方根的13倍左右,这与不可压流的350～500倍相比,要小得多。