导读:本文包含了展向波包型扰动论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:不可压缩边界层,展向波包型扰动,抛物化稳定性方程,转捩及其预测
展向波包型扰动论文文献综述
李佳[1](2012)在《边界层中展向波包型扰动转捩的数值模拟及用PSE方法的预测》一文中研究指出本文基于空间模式,研究了不可压缩平板边界层和曲面边界层中扰动的演化和转捩问题首先针对平板边界层,研究了展向等幅值型和展向波包型两类扰动的演化全过程,分析了这两类扰动的转捩机理;使用改进的PSE研究了平板边界层扰动的演化并预测了转捩位置,和数值模拟结果进行比较;最后研究了典型曲面边界层中扰动演化及PSE的应用共得到以下结果:(1)展向等幅值扰动的演化特征:在上游,二维基本波占据主要地位,随着演化,二维基本波的幅值先增大后减小,减小的原因是叁维基本波的快速增长,叁维基本波的幅值将超过二维基本波占据主导地位叁维基本的快速增长,使更多的高次谐波被激发出来,转捩因此发生(2)展向波包型扰动的演化特征:随着扰动的演化,波包型扰动从展向一个峰值分裂为两个峰值,波峰中间出现展向高波数的叁维扰动,然后两个峰值会逐步消失;波包展向所占的范围也逐步展向拓宽;展向大尺度结构逐步破碎成小尺度结构;初期的低波数波演化出越来越多的高波数叁维波;流动结构依次出现月牙形结构涡结构流向条纹结构,到最终无序的湍流结构(3)展向等幅值和展向波包型扰动的转捩机理为:在扰动演化的初期,不稳定区域较小,只有某些波能增长起来,随着演化,非线性作用将使平均流速度剖面快速变化,导致不稳定区域的扩大,这将使更多的高波数谐波快速增长针对不同的展向位置,一定幅值的展向波包型扰动都将引发转捩,不同的展向位置转捩位置不同,但转捩过程和特征是类似的(4)对于研究的各类边界层,在转捩开始之前PSE方法预测扰动演化的结果与数值模拟一致,PSE方法失效的位置与数值模拟得到的转捩开始发生的位置基本一致因此,可以用PSE方法的失效位置来预测转捩位置(5)用PSE方法研究了展向等幅值扰动的展向波数和幅值对转捩位置的影响存在使转捩位置最靠前的展向波数,当大于这个波数时转捩位置随波数的增大而靠后扰动幅值越大转捩位置越靠上游(6)对于等曲率的圆环管道流动,曲率的存在将抑制转捩的发生,曲率越大转捩位置越靠后;对于NACA0012翼型曲面边界层,给出了转捩位置和二维扰动波幅值频率的关系,并预测了转捩的位置(本文来源于《天津大学》期刊2012-05-01)
李佳,罗纪生[2](2012)在《平板边界层中展向波包型扰动引起的转捩》一文中研究指出过去在平板边界层转捩及湍流的研究中,主要考虑的扰动在展向是均匀分布的,这样有利于研究,但在实际问题中扰动形式是多样的,边界层可能是叁维的,扰动在展向是不均匀的。对于以往研究的扰动来说,叁维平板边界层中的展向非均匀扰动是比较复杂的扰动形式,更接近自然转捩,因此研究这种扰动引起的转捩和湍流具有重要的实际意义。基于此,针对平板边界层,控制方程为无量纲化的Navier-Stokes扰动方程,时间上采用叁阶精度的差分格式,空间上展向采用伪谱方法,流向和法向采用高阶精度差分格式,应用数值模拟的方法研究了小幅值和有限幅值展向波包两种情况。通过数值模拟和线性稳定性理论分析小幅值波包的演化,得到了小幅值波包的演化符合线性稳定性理论(LST);分析了有限幅值的展向波包型扰动引起的转捩和湍流,描述了物理空间和谱空间中波包型扰动的演化特征;同时针对不同展向位置进行分析,结果表明不同展向位置的转捩位置不同,但转捩过程和特征是类似的。(本文来源于《航空学报》期刊2012年08期)
禹旻[3](2010)在《超音速平板边界层展向波包型扰动的演化》一文中研究指出在研究叁维超音速边界层中扰动的演化过程中发现,在下游会出现叁维小尺度结构。为了研究叁维扰动产生的原因,本文用数值模拟的方法研究了平板边界层展向波包型扰动的演化,由此可以确定叁维小尺度结构的产生是由于流场的叁维性还是由于扰动本身的叁维性引起的。此外波包型扰动与自然状态下产生的波相似,因此,研究波包型扰动的演化具有重要的实际意义。本文采用直接数值模拟(DNS)的方法,模拟了超音速平板边界层中加入二维和叁维小扰动以及波包型扰动的演化。平板边界层加入二维和叁维小扰动的演化与线性稳定性(LST)得到的幅值增长曲线作比较,验证程序的正确性,为后面加入波包型扰动做准备。通过直接数值模拟可以得到以下结论:1、计算结果表明,平板边界层在入口处加入展向波包型扰动,在下游会出现比波包宽度小很多的叁维条纹结构。通过傅里叶分析发现,这些叁维小尺度条纹结构对应于展向的高频谐波,在流场的下游这些结构会迅速的增长起来,成为扰动的主要因素。入口处加入波包的宽度不同,下游出现的条纹结构的尺度也略有不同。2、由此可以推断下游出现的小尺度条纹结构是由于扰动中的叁维高频成分引起的,边界层的叁维性是通过引起扰动的叁维性而产生叁维小尺度条纹结构的,而其本身并不能产生。(本文来源于《天津大学》期刊2010-06-01)
李佳[4](2009)在《边界层转捩位置预测及展向波包型扰动传播问题的研究》一文中研究指出层流到湍流的转捩是自然界和各种工程实践中广泛存在的现象,层流和湍流这两种状态的性质大不相同,预测层流到湍流的转捩位置显得非常重要。本文用数值模拟的方法,对二维平板边界层,运用较粗网格研究了扰动的空间演化,对入口加不同幅值扰动预测了转捩位置。对叁维平板边界层,研究了计算域入口加展向波包型扰动的演化。所得到结论如下:1.自由来流的展向速度和流向速度不依赖于x和z,可以先求解出相似性解u和v,然后根据自由来流展向速度和流向速度的关系求出w,得到叁维边界层方程的解。2.对于二维基本流,入口扰动加一个有限幅值的二维T-S波和一对对称的叁维T-S波,可以用较粗网格计算扰动的演化,得到转捩的位置。计算结果表明,当入口二维T-S波的幅值从0.01变为0.004,转捩的位置从350变为520。为了节省计算量,可以用较粗网格进行转捩位置预测的研究。3.对于叁维基本流,当展向速度和流向速度的比值取值不同时,特征函数、幅值增长有所不同。当比值由0.01变化到0.8时,特征函数中的u,v的变化不大,w先变小再增大。流向波数随着比值的增大而减小,增长率曲线的斜率随着比值的增大而增大。4.在叁维基本流的前提下,入口扰动为波包,得到波包的幅值增长和扰动演化符合线性稳定性理论。在本算例中,波峰的传播方向几乎是一条直线,传播方向与x轴的夹角为0.29,这与外流流动速度的方向是一致的。(本文来源于《天津大学》期刊2009-08-01)
展向波包型扰动论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
过去在平板边界层转捩及湍流的研究中,主要考虑的扰动在展向是均匀分布的,这样有利于研究,但在实际问题中扰动形式是多样的,边界层可能是叁维的,扰动在展向是不均匀的。对于以往研究的扰动来说,叁维平板边界层中的展向非均匀扰动是比较复杂的扰动形式,更接近自然转捩,因此研究这种扰动引起的转捩和湍流具有重要的实际意义。基于此,针对平板边界层,控制方程为无量纲化的Navier-Stokes扰动方程,时间上采用叁阶精度的差分格式,空间上展向采用伪谱方法,流向和法向采用高阶精度差分格式,应用数值模拟的方法研究了小幅值和有限幅值展向波包两种情况。通过数值模拟和线性稳定性理论分析小幅值波包的演化,得到了小幅值波包的演化符合线性稳定性理论(LST);分析了有限幅值的展向波包型扰动引起的转捩和湍流,描述了物理空间和谱空间中波包型扰动的演化特征;同时针对不同展向位置进行分析,结果表明不同展向位置的转捩位置不同,但转捩过程和特征是类似的。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
展向波包型扰动论文参考文献
[1].李佳.边界层中展向波包型扰动转捩的数值模拟及用PSE方法的预测[D].天津大学.2012
[2].李佳,罗纪生.平板边界层中展向波包型扰动引起的转捩[J].航空学报.2012
[3].禹旻.超音速平板边界层展向波包型扰动的演化[D].天津大学.2010
[4].李佳.边界层转捩位置预测及展向波包型扰动传播问题的研究[D].天津大学.2009