發(fā)布時(shí)間：2021-08-27 16:23

　　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(dòng)力過(guò)程非常復(fù)雜,因此湍流運(yùn)動(dòng)一直是大氣與海洋邊界層等理論研究的熱點(diǎn),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(duì)該問(wèn)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(guò)高精度高分辨率的緊致有限差分格式與傅里葉展開(kāi)相結(jié)合的方法數(shù)值研究了自由來(lái)流湍流作用下的有壓梯度邊界層感受性問(wèn)題,研究?jī)?nèi)容可分為三個(gè)方面:（1）研究了自由來(lái)流湍流與壁面局部粗糙作用下有壓梯度邊界層感受性問(wèn)題,并證明了自由來(lái)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)馗惺苄允谴嬖诘摹?shù)值計(jì)算了不同壓力梯度邊界層內(nèi)激發(fā)產(chǎn)生小擾動(dòng)波包的群速度;研究了自由來(lái)流湍流與壁面局部粗糙作用下有壓力梯度對(duì)邊界層內(nèi)被激發(fā)出T-S波的幅值、增長(zhǎng)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(lái)流湍流與壁面局部吹吸作用下有壓梯度邊界層感受性問(wèn)題,并證明了自由來(lái)流湍流與壁面局部吹吸作用下有壓梯度邊... 

【文章來(lái)源】：南京信息工程大學(xué)江蘇省

【文章頁(yè)數(shù)】：73 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

計(jì)算區(qū)域示意圖

條件：采用無(wú)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(dá)式為： vxAw,0 ； (4.1A 為壁面局部吹吸的強(qiáng)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(zhǎng)度 L=x2-x1；件：擾動(dòng)速度根據(jù)公式（2.7）中的自由來(lái)流湍流模型給出；擾動(dòng)壓。件：擾動(dòng)速度采用無(wú)反射條件; 計(jì)算將在邊界層內(nèi)被激發(fā)出的小擾動(dòng)波前停止，因此擾動(dòng)壓力 p / x 0.0。X

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]邊界層人工轉(zhuǎn)捩的大渦模擬及壁面脈動(dòng)壓力研究[J]. 徐嘉啟,梅志遠(yuǎn),劉志華.  西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2019(05)
[2]大氣邊界層物理研究進(jìn)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(dòng)模擬實(shí)驗(yàn)研究[J]. 周興,李建蘭,Demetri Bouris.  太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2018(02)
[4]自由來(lái)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(jī)理[J]. 陸昌根,朱曉清,沈露予.  物理學(xué)報(bào). 2017(20)
[6]大氣邊界層的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀[J]. 寧志遠(yuǎn),劉厚鳳.  中國(guó)環(huán)境管理干部學(xué)院學(xué)報(bào). 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(bào). 2017(01)
[8]邊界層流中當(dāng)?shù)馗惺苄赃^(guò)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(wú)限薄平板邊界層前緣感受性過(guò)程的數(shù)值研究[J]. 陸昌根,沈露予.  物理學(xué)報(bào). 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(bào). 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(wèn)題中的應(yīng)用研究[D]. 趙云飛.國(guó)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(guó)科學(xué)院研究生院（海洋研究所） 2014
[3]強(qiáng)潮驅(qū)陸架海中的湍流與混合[D]. 劉志宇.中國(guó)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(jì)算研究[D]. 蔡林峰.浙江大學(xué) 2018



本文編號(hào)：3366690