鈍體邊界層失穩特性分析

袁湘江，李 筠，田俊武，涂國華

(1.中國航天空氣動力技術研究院，北京 100074;2.中國空氣動力研究與發展中心，四川 綿陽 621000)

0 引言

傳統的線性穩定性理論基于平行流假設，其適用范圍必然受到一定限制。對于零壓力梯度邊界層，只有當考查范圍較大時，非平行流的影響才比較明顯。但在壓力梯度較大時，即使在不大的范圍內，流動的非平行性也會對流動的穩定性起重要影響。所以，對于復雜外形，邊界層非平行性對穩定性的影響不能忽略。在非平行流的穩定性研究中，近十多年來發展起來的拋物化穩定性分析方法直接以發展的剪切層流動為研究對象，在揭示流動失穩機理以及轉捩機理方面顯示出了其更寬的適用性和更高的準確性［1－4］。已有的研究成果表明:它能像DNS一樣刻畫擾動的傳播、失穩及非線性作用直到層流的崩潰階段(以壁面摩擦力的突然增加來判斷)，并與實驗結果相一致。

美國、歐洲和日本等都開展了拋物化穩定性研究。在國內，南京航空航天大學的王偉志和唐登斌等人利用PSE方法對不可壓縮流動的失穩問題進行了探討，天津大學和中國空氣動力研究與發展中心分別利用PSE方法對可壓縮平板邊界層的失穩與轉捩問題進行了研究，中科院力學所則對拋物化穩定性的理論方面進行了討論。但總的說來距離國際先進水平還有一定差距，未達到工程應用的要求。

為了推廣PSE方法在航空航天方面的運用，本文開展了軸對……