不可壓縮二維翼型邊界層轉(zhuǎn)捩預(yù)測(cè).pdf

1、邊界層的轉(zhuǎn)捩預(yù)測(cè)具有很重要的理論意義和廣泛的工程應(yīng)用背景。本文以NACA0012翼型邊界層為研究對(duì)象首先建立求解層流邊界層基本流的模型，通過(guò)軟件計(jì)算得到來(lái)流速度分別為30m/s與15m/s工況下邊界層內(nèi)的基本流動(dòng)。
　　 在直角坐標(biāo)系PSE方程的基礎(chǔ)上，本文發(fā)展了二維曲面坐標(biāo)系的PSE方程并給出了該方程的數(shù)值求解方法。并以等值圓環(huán)管道流為算例驗(yàn)證了新的PSE程序，其計(jì)算結(jié)果與直接數(shù)值模擬(DNS)的結(jié)果符合很好。
　　

2、1通過(guò)對(duì)NACA0012翼型邊界層的計(jì)算，發(fā)現(xiàn)該翼型的邊界層流動(dòng)存在順壓梯度和逆壓梯度兩個(gè)不同區(qū)域，順壓區(qū)從機(jī)翼的頭部到弦長(zhǎng)的10％位置處。順壓區(qū)對(duì)邊界層的擾動(dòng)具有穩(wěn)定的作用，即擾動(dòng)波為衰減的波；而逆壓區(qū)域邊界層內(nèi)的流動(dòng)變得很不穩(wěn)定，容易發(fā)生轉(zhuǎn)捩。
　　 2討論不同初始頻率對(duì)轉(zhuǎn)捩位置影響。對(duì)來(lái)流30m/s的工況，利用eN方法研究了不同頻率(200～1300Hz)擾動(dòng)放大倍數(shù)N值，發(fā)現(xiàn)頻率700～800Hz的擾動(dòng)波最先達(dá)到N=9.

3、5，擾動(dòng)波的頻率越高不穩(wěn)定區(qū)域的開(kāi)始位置越靠近上游。對(duì)于來(lái)流15m/s的工況，也有類(lèi)似的規(guī)律，并且在該工況下最不穩(wěn)定波的頻率在200～300HZ。
　　 3利用拋物化穩(wěn)定性方程研究邊界層內(nèi)的擾動(dòng)演化過(guò)程，在計(jì)算域入口引入增長(zhǎng)最快的T-S波。入口處加入一個(gè)增長(zhǎng)的二維波和一對(duì)三維諧波，加入的波由線(xiàn)性穩(wěn)定性理論(LST)得到。根據(jù)PSE計(jì)算得到的壁面摩擦系數(shù)曲線(xiàn)，其結(jié)果與文獻(xiàn)中用LES計(jì)算的結(jié)果符合很好。PSE計(jì)算得到的N值與理論和實(shí)