用拋物化穩(wěn)定性方程研究超音速邊界層對慢聲波的感受性.pdf

1、本文采用拋物化穩(wěn)定性方程(PSE)研究了超音速邊界層對慢聲波的感受性。首先,根據(jù)有粘和無粘流場中慢聲波的傳播特性和色散關(guān)系,得到符合慢聲波特點的計算網(wǎng)格和上邊界條件。采用非線性拋物化穩(wěn)定性方程(LPSE)計算單個慢聲波在非均勻流場中的演化,分別使用改進網(wǎng)格和均勻網(wǎng)格,兩者計算結(jié)果一致。對計算結(jié)果投影分析發(fā)現(xiàn)單個慢聲波無法激發(fā)T-S波。另外依據(jù)感受性理論,用非線性拋物化穩(wěn)定性方程(NPSE)研究邊界層中T-S波的演化,結(jié)果表明:
　

2、　1.相對于T-S波,計算慢聲波的網(wǎng)格及上邊界條件需要修正。法向網(wǎng)格在邊界層內(nèi)由密到稀,到邊界層外趨于均勻。上邊界條件需要考慮慢聲波的入射和反射特點。
　　2.采用線性拋物化穩(wěn)定性方程分別計算相同頻率的慢聲波和T-S波向下游的演化。當兩者相速度最接近時,將慢聲波向T-S波投影,發(fā)現(xiàn)慢聲波中所含T-S波成分極少,表明單個慢聲波很難激發(fā)T-S波。
　　3.基于感受性理論給出初始擾動,采用非線性拋物化穩(wěn)定性方程計算擾動向下游的演化