后掠翼边界层定常横流涡的非线性演化

摘要：

横流失稳是后掠翼边界层主要的失稳形式,实验和数值研究发现在后掠翼边界层转捩之前,有一段较长的非线性幅值饱和阶段,因此线性稳定性不能有效预测横流失稳转捩过程,所以研究横流涡的非线性演化过程就极为必要.以NLF(2)-0415翼型为研究模型,在来流Mach数为0.8、后掠角为45°、攻角为-4°的条件下,用扰动方程计算了定常横流涡非线性演化过程.结果显示非平行性起着更加不稳定的作用.当基本波的幅值到达0.1时,非线性作用开始明显.横流涡经历了非线性幅值饱和过程,涡的形状呈现半蘑菇状,涡的涡轴与边界层外缘无粘势流平行.饱和涡使得原有流场发生极大的扭曲,流向速度和展向剖面出现了拐点.

关键词：后掠翼、定常横流涡、非平行性、幅值饱和、非线性演化

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分类号：O354.1;V224+.3(流体力学)

资助基金：国家自然科学基金重点项目11332007The National Natural Science Foundation of China Key Program11332007

在线出版日期：2016-11-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：1073-1084