PSE在可压缩边界层转捩问题中的应用

张永明; 周恒

PSE在可压缩边界层转捩问题中的应用

张永明¹,
周恒^2,3

1.
天津大学机械工程学院,天津 300072;2.天津大学力学系,天津 300072;3.南开大学天津大学刘徽应用数学中心,天津 300072

基金项目: 国家自然科学基金重点资助项目(10632050);国家自然科学基金重大研究计划资助项目(90716007);南开大学天津大学刘徽应用数学中心资助项目

详细信息

作者简介:
张永明(1979- ),男,云南人,博士(Tel:+86-22-27403374;E-mail:yongmingzh@yahoo.com.cn);周恒(联系人.Tel:+86-22-27890533;Fax:+86-22-27407025;E-mail:hzhou1@tju.edu.cn).

中图分类号: O357.41
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出版历程
- 收稿日期: 2008-05-21
- 修回日期: 2008-05-26
- 刊出日期: 2008-07-15

PSE as Applied to Problems of Transition in Compressible Boundary Layers

ZHANG Yong-ming¹,
ZHOU Heng^2,3

1.
School of Mechanical Engineering, Tianjin University, Tianjin 300072, P. R. China;

摘要

摘要: 提出了用抛物化稳定性方程（PSE）预测层流-湍流转捩的一种新的概念．它被试用于平板可压缩边界层转捩位置的预测问题中，并将结果与直接数值模拟（DNS）所得进行比较．结果二者符合情况令人满意．二者符合的原因在于PSE方法准确地再现了层流-湍流转捩中导致breakdown过程的机理，即平均流剖面的修正导致其稳定性特性的明显改变．
- 抛物化稳定性方程 /
- 直接数值模拟 /
- 转捩 /
- breakdown
Abstract: A new idea of using the parabolized stability equation(PSE) method to predict the laminarturbulent transition is proposed.It was tested in the prediction of the location of transition for compressible boundary layers on flat plates,and the results were compared with those obtained by direct numerical simulations(DNS).The agreement is satisfactory.The reason for the agreement was found to be that the PSE method does faithfully reproduce the mechanism leading to the breakdown process in laminar-turbulent transition,i.e.the modification of mean flow profile leads to a remarkable change of its stability characteristics.
- parabolized stability equations /
- direct numerical simulations /
- transition /
- breakdown

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参考文献(19)

[1]	黄章峰,曹伟,周恒.超音速平板边界层转捩中层流突变为湍流的机理——时间模式[J].中国科学,G辑,2005,35(5):537-547.
[2]	曹伟,黄章峰,周恒.超音速平板边界层转捩中层流突变为湍流的机理研究[J].应用数学和力学,2006,27(4):379-386.
[3]	Cebeci T, Stewartson K.On stability and transition in three-dimensional flows[J].AIAA J,1980,18(4):398-405. doi: 10.2514/3.50772
[4]	Cebeci T, Shao J P,Chen H H,et al.The preferred approach for calculating transition by stability theory[A].In:Proceeding of International Conference on Boundary and Interior Layers[C]. Toulouse,France:Institute for Numerical Computation and Analysis,2004.
[5]	Crouch J D, Kosorygin V S, Ng L L. Modeling the effects of steps on boundary-layer transition[A].In:Govindarajan Rama,Ed.Proceedings of the Sixth IUTAM Symposium on Laminar-Turbulent Transition[C].Bangalore,India:IUTAM,2004.
[6]	苏彩虹,周恒.零攻角小钝头钝锥高超音速绕流边界层的稳定性分析和转捩预报[J].应用数学和力学,2007,28(5):505-513.
[7]	王新军,罗纪生,周恒.平面槽道流中层流-湍流转捩的“breakdown”过程的内在机理[J].中国科学,G辑,2005,35(1):71-78.
[8]	TANG Hong-tao,LUO Ji-sheng,ZHOU Heng.Mechanics of breakdown in laminar-turbulent transition of incompressible boundary layer on a flat plate[J].Transactions of Tianjin University,2007,13(2):79-87.
[9]	李宁.基于空间模式的平板边界层层流到湍流转捩的研究[D].博士论文.天津:天津大学,2007.
[10]	Bertolotti F P, Herbert Th, Spalart P R. Linear and nonlinear stability of the Blasius boundary layer[J].Journal of Fluid Mechanics,1992,242(1):441-474. doi: 10.1017/S0022112092002453
[11]	Esfahanian V, Hejranfar K, Sabetghadam F. Linear and nonlinear PSE for stability analysis of the Blasius boundary layer using compact scheme[J].Journal of Fluids Engineering,2001,123(3):545-550. doi: 10.1115/1.1385833
[12]	Herbert Th. Parabolized stability equations[J].Annual Review of Fluid Mechanics,1997,29(1):245-283. doi: 10.1146/annurev.fluid.29.1.245
[13]	Bertolotti F P, Herbert Th. Analysis of the linear stability of compressible boundary layers using the PSE[J].Theoretical and Computational Fluid Dynamics,1991,3(2):117-124. doi: 10.1007/BF00271620
[14]	Bertolotti F P. Compressible boundary layer stability analyzed with the PSE equations[R]. AIAA Paper,1991,1637.
[15]	Hu S H, Zhong X. Nonparallel stability analysis of compressible boundary layer using 3-D PSE[R]. AIAA Paper,1999,0813.
[16]	Chang C L,Malik M R, Erlebacher G,et al.Compressible stability of growing boundary layers using parabolized stability equations[R]. AIAA Paper,1991,1636.
[17]	张永明,周恒.抛物化稳定性方程在可压缩边界层中应用的检验[J].应用数学和力学,2007,28(8):883-893.
[18]	张永明,周恒.PSE在超音速边界层二次失稳问题中的应用[J].应用数学和力学,2008,29(1):1-7.
[19]	黄章峰.超音速边界层从层流到湍流的转捩机理及湍流特性[D]. 博士论文.天津:天津大学,2006.

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