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关于非定常流动的计算问题

张涵信  
【摘要】:对于非定常流动计算,除了差分格式应满足耗散控制、色散控制和激波控制条件以保证计算过程中的稳定性、不产生虚假波动和良好地捕捉激波外,还应特别要求满足保频率条件,并且要求计算网格和边界计算方法要与内点计算匹配协调。文中对此作了讨论,并按此要求给出了差分计算格式、网格和边界处理方法,对二维超声速剪切层在M_c=0.5的情况作了数值模拟。时间发展问题的结果表明,在起始阶段,初始产生的周期解是稳定的,只是在很长时间以后,流动出现分叉,不论计算域长度取多少初始扰动周期数的倍数(相应,初始含有不同数目的涡),最后均合并成一个涡。空间发展问题的结果表明,在离进口的很长一段距离内,进口单频扰动产生的周期解,一直保持,只是在离进口很长距离的下游,才出现猝发现象,有大扰动间歇出现,以后逐步演化为多周期解、准周期解甚至混沌。如果进口为双频(ω,(1/k)ω)扰动,周期解失稳提前发生,k=2时,出现两涡合并,k=3时,出现三涡合并,k=4时,出现四涡合并。

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