边界层中Bypass转捩机理的研究
结题报告
批准号:
11102131
项目类别:
青年科学基金项目
资助金额:
26.0 万元
负责人:
董明
依托单位:
学科分类:
A0901.湍流与流动稳定性
结题年份:
2014
批准年份:
2011
项目状态:
已结题
项目参与者:
李佳、肖红林、孔玮、高军、王晶、童传琛、刘一方
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中文摘要
Bypass转捩是工程中常见的现象,但目前对其内在机理的理解还不够深入。目前已有的研究,都局限于寻找能较快增长的扰动,而缺乏对扰动如何导致breakdown的机理研究。本项目拟根据我们过去对自然转捩中的breakdown过程机理研究结果,将二者结合起来,以求对Bypass转捩的本质有更全面的理解。将从已有的研究结果中选择各种被认为可能导致Bypass转捩的扰动出发,研究其对平均流剖面的修正及被修正后的剖面的稳定性特征。如有能使更多的扰动被较快放大的稳定性特征,则在引入适当的其它扰动后,通过DNS方法,考察是否能进入转捩的breakdown过程,以确认Bypass 转捩的机理。
英文摘要
本项目的研究目标是总结bypass转捩的根本机理,并提出描述bypass转捩的合理模型。bypass转捩的全过程可描述为:条带在自由流大幅值扰动下被激发;条带在边界层中非线性演化;条带的二次失稳;条带的breakdown。本项目通过一个“正反馈”机制,描述了bypass转捩breakdown的内在机理:平均流剖面在有限幅值的扰动下变得更加不稳定,这使得更多频率、波数范围的不稳定波以更快的增长率被放大;而放大了的扰动会再次修正平均流,使得其更加不稳定。这一“正反馈”机制决定breakdown过程得以迅速完成。.本项目的研究计划均已完成,并发现了两个有待深入研究的新问题:(1) 条带在局部被自由流涡扰动激发的机制,(2) 高超声速由大粗糙元诱导的强制转捩。这两个问题可以使bypass转捩的理论描述更加完整,将在今后研究的工作中展开。.在本项目的资助下,发表SCI论文2篇(其中一篇为流体力学顶级杂志Journal of Fluid Mechanics),EI论文1篇。研究工作曾获得《气体物理》杂志青年社优秀论文奖、《第六届国际非线性力学会议》湍流分会场的最佳报告奖以及《第八届全国流体力学会议》湍流与流动稳定性专题的优秀论文奖。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
DOI:10.1007/s11433-013-5036-2
发表时间:2013-03
期刊:Sci China Phys Mech Astron
影响因子:--
作者:董明
通讯作者:董明
DOI:10.1017/jfm.2013.421
发表时间:2013-09
期刊:Journal of Fluid Mechanics
影响因子:3.7
作者:M. Dong;Xuesong Wu
通讯作者:M. Dong;Xuesong Wu
高超声速边界层中粗糙元强制转捩的机理
  • 批准号:
    11472189
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    86.0万元
  • 批准年份:
    2014
  • 负责人:
    董明
  • 依托单位:
国内基金
海外基金