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钝度对高超声速钝锥边界层稳定性的影响

秦丽华  韩宇峰  曹伟  
【摘要】:针对StetsonRushton的钝锥转捩实验,直接数值模拟了八个不同钝头半径的钝锥边界层流场,用线性稳定性理论分析了钝度对边界层稳定性的影响。结果表明,球头钝化导致不稳定区向下游移动,使第二模态的最大增长率降低,边界层因此变得更稳定。在此基础上,研究了非线性扰动的演化以及平均流修正对稳定性的影响。结果表明,当有限幅值的扰动进入边界层时,下游的平均流剖面会发生明显的改变,进而导致线性增长阶段的主导模态(第二模态)的增长受到很大的抑制,而第一模态却被显著放大。第一模态的N值可以达到4,对转捩产生较大的促进作用。

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