大氣和海洋中湍流特性是普遍存在的,故大氣和海洋的物理性質(zhì)和動力過程非常復(fù)雜,因此湍流運動一直是大氣與海洋邊界層等理論研究的熱點,而邊界層感受性是層流向湍流轉(zhuǎn)捩的初始階段,在湍流成因中起著非常重要的作用,所以對該問題的研究不僅有助于湍流理論的完善,而且在海洋和大氣理論研究中也有著廣闊的應(yīng)用前景。本文基于不可壓縮Navier-Stokes方程,通過高精度高分辨率的緊致有限差分格式與傅里葉展開相結(jié)合的方法數(shù)值研究了自由來流湍流作用下的有壓梯度邊界層感受性問題,研究內(nèi)容可分為三個方面:（1）研究了自由來流湍流與壁面局部粗糙作用下有壓梯度邊界層感受性問題,并證明了自由來流湍流與壁面局部粗糙作用下有壓梯度邊界層內(nèi)當(dāng)?shù)馗惺苄允谴嬖诘�。�?shù)值計算了不同壓力梯度邊界層內(nèi)激發(fā)產(chǎn)生小擾動波包的群速度;研究了自由來流湍流與壁面局部粗糙作用下有壓力梯度對邊界層內(nèi)被激發(fā)出T-S波的幅值、增長率、波數(shù)、相速度以及特征形狀函數(shù)的影響;最后,數(shù)值研究了有壓梯度邊界層內(nèi)當(dāng)?shù)馗惺苄耘c壁面局部粗糙高度的關(guān)系。（2）研究了自由來流湍流與壁面局部吹吸作用下有壓梯度邊界層感受性問題,并證明了自由來流湍流與壁面局部吹吸作用下有壓梯度邊... 

【文章來源】：南京信息工程大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：73 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

計算區(qū)域示意圖

條件：采用無滑移條件，則 u x, 0 0.0, v x, 0 0.0, p / y 0.0。在平局部吹吸條件，其表達式為： vxAw,0 ； (4.1A 為壁面局部吹吸的強度，且 A> 0 是吹入,A< 0 是吸出；xw∈[x1,x2]為在平板壁面上的流向的分布區(qū)域，其流向長度 L=x2-x1；件：擾動速度根據(jù)公式（2.7）中的自由來流湍流模型給出；擾動壓。件：擾動速度采用無反射條件; 計算將在邊界層內(nèi)被激發(fā)出的小擾動波前停止，因此擾動壓力 p / x 0.0。X

【參考文獻】：
期刊論文
[1]邊界層人工轉(zhuǎn)捩的大渦模擬及壁面脈動壓力研究[J]. 徐嘉啟,梅志遠,劉志華.  西安交通大學(xué)學(xué)報. 2019(05)
[2]大氣邊界層物理研究進展（2012～2017年）[J]. 劉輝志,王雷,杜群.  大氣科學(xué). 2018(04)
[3]3.5 m×2.5 m風(fēng)洞大氣邊界層被動模擬實驗研究[J]. 周興,李建蘭,Demetri Bouris.  太陽能學(xué)報. 2018(02)
[4]自由來流湍流與三維壁面局部粗糙誘導(dǎo)平板邊界層不穩(wěn)定T-S波的數(shù)值研究[J]. 沈露予,陸昌根,朱曉清.  應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué). 2017(11)
[5]三維邊界層內(nèi)誘導(dǎo)橫流失穩(wěn)模態(tài)的感受性機理[J]. 陸昌根,朱曉清,沈露予.  物理學(xué)報. 2017(20)
[6]大氣邊界層的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀[J]. 寧志遠,劉厚鳳.  中國環(huán)境管理干部學(xué)院學(xué)報. 2017(02)
[7]三維邊界層內(nèi)定常橫流渦的感受性研究[J]. 沈露予,陸昌根.  物理學(xué)報. 2017(01)
[8]邊界層流中當(dāng)?shù)馗惺苄赃^程的數(shù)值研究[J]. 沈露予,陸昌根.  應(yīng)用數(shù)學(xué)和力學(xué). 2016(11)
[9]無限薄平板邊界層前緣感受性過程的數(shù)值研究[J]. 陸昌根,沈露予.  物理學(xué)報. 2016(19)
[10]壁面局部吹吸邊界層感受性的數(shù)值研究[J]. 陸昌根,沈露予.  物理學(xué)報. 2015(22)

博士論文
[1]高精度方法在激波/邊界層干擾及轉(zhuǎn)捩問題中的應(yīng)用研究[D]. 趙云飛.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2015
[2]不同渦粘性湍流底邊界層特征量研究[D]. 紀(jì)艷菊.中國科學(xué)院研究生院（海洋研究所） 2014
[3]強潮驅(qū)陸架海中的湍流與混合[D]. 劉志宇.中國海洋大學(xué) 2009

碩士論文
[1]基于雷諾平均方法的邊界層轉(zhuǎn)捩數(shù)值計算研究[D]. 蔡林峰.浙江大學(xué) 2018



本文編號：3366690