本文選題：Stokes層 + 表面粗糙度��； 參考：《航空動(dòng)力學(xué)報(bào)》2016年10期

【摘要】：用數(shù)值模擬的方法研究了二維壁面的表面粗糙度下Stokes層的非線性亞臨界不穩(wěn)定性問題.發(fā)現(xiàn)當(dāng)粗糙度高度極小時(shí),響應(yīng)系數(shù)曲線與線性情況就會(huì)產(chǎn)生較大偏離.隨著粗糙度高度的增加,擾動(dòng)1階譜會(huì)出現(xiàn)亞諧波的成分,粗糙度高度的進(jìn)一步增加使擾動(dòng)1階譜進(jìn)入混亂階段,顯示出亞臨界失穩(wěn)的過程.根據(jù)粗糙度高度與擾動(dòng)1階譜演化的特征關(guān)系,定義了臨界粗糙度高度,并給出臨界粗糙度高度與雷諾數(shù)的關(guān)系曲線.結(jié)果表明:臨界粗糙度高度隨著雷諾數(shù)增大而減小.雷諾數(shù)為300左右時(shí),微米量級(jí)的粗糙度高度就可能引起Stokes層的亞臨界失穩(wěn),發(fā)生轉(zhuǎn)捩,由此也可以給出實(shí)驗(yàn)中觀測到的轉(zhuǎn)捩通常都發(fā)生在雷諾數(shù)為300附近的原因.
[Abstract]:The nonlinear subcritical instability of Stokes layer under two-dimensional surface roughness is studied by numerical simulation. It is found that the curve of response coefficient deviates greatly from the linear condition when the roughness is extremely small. With the increase of roughness height, subharmonic components will appear in the disturbance first order spectrum, and the further increase of roughness height will lead the disturbance first order spectrum to a chaotic stage, which shows the process of subcritical instability. According to the characteristic relationship between the roughness height and the evolution of the first order perturbation spectrum, the critical roughness height is defined, and the relation curve between the critical roughness height and Reynolds number is given. The results show that the critical roughness height decreases with the increase of Reynolds number. When Reynolds number is about 300, the roughness height of micron may cause subcritical instability and transition of Stokes layer. Thus, the reason why the observed transition usually occurs near Reynolds number is given.
【作者單位】： 天津大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院力學(xué)系;淮陰工學(xué)院建筑工程學(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(11202147,11332007) 高等學(xué)校博士學(xué)科點(diǎn)專項(xiàng)科研基金(20120032120007)
【分類號(hào)】：O35

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本文編號(hào)：1851173